Sensor detecta bactérias e pesticidas em vegetais

Pesquisadores apoiados pelo projeto GRACED, financiado pela UE, estão desenvolvendo um novo sensor que pode melhorar drasticamente o monitoramento da segurança alimentar na Europa. O sensor fotônico ultrassensível será capaz de detectar com segurança traços microscópicos de substâncias químicas e bactérias nocivas em frutas e vegetais em poucos minutos.

O monitoramento desses alimentos costuma ser caro e demorado. Quando lotes aleatórios são testados e as amostras enviadas para laboratórios para análise, pode levar de dois a três dias para obter um resultado. Dado que frutas e vegetais podem se degradar rapidamente e as inspeções são caras, os produtores freqüentemente recorrem a menos verificações de segurança. Essas restrições de tempo e custos também excluem os testes em supermercados e restaurantes, onde as inspeções de alimentos podem desempenhar um papel fundamental na proteção da saúde do consumidor.

A importância de um melhor monitoramento da segurança alimentar é destacada por cerca de 385 milhões de pessoas em todo o mundo que são envenenadas involuntariamente a cada ano, 11.000 das quais morrem. Resíduos de pesticidas ingeridos por meio de alimentos ou água são conhecidos por afetar os sistemas imunológico, endócrino e nervoso do corpo e estão envolvidos em uma ampla gama de condições médicas, como defeitos de nascença e câncer. "Com milhares de mortes em todo o mundo, precisamos urgentemente de um novo dispositivo de monitoramento rápido que seja preciso, altamente sensível e barato de produzir", disse o diretor de P&D Alessandro Giusti do coordenador do projeto GRACED Centro de Pesquisa e Inovação do Chipre (CyRIC) em um comunicado à imprensa publicado no EURACTIV PR.

Detectando contaminantes até 100 vezes mais rápido

O dispositivo de monitoramento altamente sensível que está sendo desenvolvido usa luz laser para detectar pesticidas e bactérias sem a necessidade de produtos químicos ou corantes como marcadores. Chamado de sensor de multiplexação bimodal plasmo-fotônico, o dispositivo pode detectar os menores traços de pesticidas ou bactérias de 50 a 100 vezes mais rápido do que as tecnologias atuais. Além disso, os receptores na superfície do sensor são ajustados a uma bactéria ou produto químico específico, de modo que o sensor apenas captura os analitos de interesse, produzindo um sinal único quando uma substância nociva está presente.

Mas como exatamente isso funciona? A luz viajando no sensor cria um campo evanescente totalmente exposto sobre a superfície do sensor. Quando uma amostra passa pelo sensor, ocorrem mudanças na velocidade do laser, o que altera o padrão de interferência na saída. Isso possibilita que os receptores na superfície do sensor identifiquem o produto químico ou bactéria nociva, fornecendo um diagnóstico instantâneo. "Tudo é feito em um único chip - estamos trabalhando para detectar sete analitos diferentes simultaneamente em menos de 30 minutos (incluindo o tempo de preparação da amostra)", diz Giusti.

De acordo com o diretor da CyRIC, a tecnologia pode ser usada para determinar a contaminação de qualquer coisa, desde a água usada nas plantas até as próprias frutas e verduras. “ Fazendas verticais ou urbanas são… um pouco como um laboratório onde tudo é feito em salas controladas. O controle da qualidade da água é muito importante para o sucesso desse tipo de fazenda, e se esse processo for automatizado é ainda melhor.

"Algumas fazendas urbanas estão usando 'água cinza' - água de pia usada para irrigação - onde o risco de contaminação é possível. Portanto, uma solução como a nossa será altamente complementar à produção futurística de alimentos."

A tecnologia GRACED (plataformas de sensores de multiplexação bimodal plasmo-fotônica ultracompacta e de baixo custo como parte de uma solução holística para monitoramento da qualidade de alimentos ) será testada em diferentes sistemas de produção e distribuição na França, Itália e Hungria.

Fonte: Agrolink