23 de janeiro de 2023 (Notícias do Nanowerk) Metais pesados como chumbo e cádmio estão presentes em baterias, cosméticos, alimentos e outras coisas que fazem parte do dia a dia. São tóxicos quando se acumulam no organismo humano, podendo causar diversos problemas de saúde, mas detectá-los em fluidos corporais requer equipamentos caros e um ambiente laboratorial controlado. Pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) no Brasil já desenvolveram um sensor portátil feito de materiais simples para detectar metais pesados no suor, que é facilmente amostrado. A pesquisa foi apoiada pela FAPESP (projetos 16/01919-6 e 16/06612-6) e envolveu grupos dos Institutos de Física (IFSC) e Química (IQSC) de São Carlos, além de colaboradores da Universidade de Munique, na Alemanha e Chalmers University of Technology na Suécia. Os resultados são publicados em um artigo na revista quimiossensores (“Projeto e fabricação de sensor de cobre flexível decorado com micro/nanodentritos de bismuto para detectar chumbo e cádmio em amostras não invasivas de suor”).Sensor de cobre flexível feito de materiais comuns: fita adesiva de cobre condutora, folha de filme transparente, etiqueta de papel, verniz para unhas, solução para fabricação de circuitos e acetona. (Imagem: Anderson M. de Campos) “Conseguimos informações importantes sobre a saúde de uma pessoa medindo sua exposição a metais pesados. Altos níveis de cádmio podem levar a problemas fatais nas vias respiratórias, fígado e rins. A intoxicação por chumbo danifica o sistema nervoso central e causa irritabilidade, comprometimento cognitivo, fadiga, infertilidade, hipertensão em adultos e atraso no crescimento e desenvolvimento em crianças”, disse Paulo Augusto Raymundo Pereira, último autor do artigo e pesquisador do IFSC-USP . Os seres humanos eliminam metais pesados principalmente no suor e na urina, e a análise desses biofluidos é uma parte fundamental dos testes toxicológicos, bem como do tratamento. “O mundo precisa de sensores flexíveis que sejam produzidos em massa de maneira fácil, barata e rápida, como o nosso dispositivo, para detecção no local, monitoramento contínuo e análise descentralizada de compostos perigosos”, disse ele. Ao contrário de outros testes padrão-ouro para detecção de metais pesados em biofluidos, o sensor é simples em relação aos materiais utilizados em sua fabricação e às etapas de sua produção. “A base do aparelho é polietileno tereftalato [PET], sobre o qual está uma fita adesiva flexível de cobre condutora, uma etiqueta daquelas que se compra em papelaria, com o sensor impresso, e uma camada protetora de prego verniz ou spray. O cobre exposto é removido por imersão em solução de cloreto férrico por 20 minutos, seguida de lavagem em água destilada para promover a corrosão necessária. Tudo isso garante velocidade, escalabilidade, baixo consumo de energia e baixo custo”, disse Robson R. da Silva, pesquisador da Chalmers University of Technology, na Suécia, e coautor do artigo. O dispositivo é conectado a um potenciostato, um instrumento portátil que determina a concentração de cada metal medindo as diferenças de potencial e corrente entre os eletrodos. O resultado é exibido em um computador ou smartphone usando o software aplicativo apropriado. O sistema é simples o suficiente para ser utilizado por não especialistas sem treinamento, bem como técnicos em locais como hospitais, clínicas e consultórios médicos. O dispositivo também pode ser usado em vários tipos de situação de gerenciamento ambiental. “Os poços artesianos, por exemplo, são regulamentados e exigem monitoramento constante para analisar a qualidade da água. Nosso sensor pode ser extremamente útil nesses casos”, disse Anderson M. de Campos, primeiro autor do artigo e pesquisador da Universidade de Munique, na Alemanha.
Refinamentos e possível patente
O desempenho do sensor na detecção de chumbo e cádmio foi avaliado em testes com suor artificial enriquecido em condições experimentais ideais. Adaptações são necessárias antes que o dispositivo possa ser patenteado. “Até a invenção ser finalizada, não encontramos relatos de sensores de cobre flexível sendo usados para detectar metais tóxicos no suor, mas uma busca de anterioridade provavelmente revelaria algo semelhante, potencialmente bloqueando um pedido de patente”, disse Marcelo L. Calegaro, o outro coautor do artigo e pesquisador do IQSC-USP. Para evitar esse problema, ele está trabalhando em refinamentos e aplicações adicionais. Uma ideia seria substituir a etapa de corrosão, que produz resíduos, pelo corte em uma máquina de papel. Outra seria usar o mesmo tipo de aparelho para detectar agrotóxicos na água e nos alimentos.
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- Fonte: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62223.php