Notícia

Unesp cria sensor para detectar antibiótico em rios e esgotos

Fonte

Unesp | Universidade Estadual Paulista 'Júlio de Mesquita Filho'

Data

quarta-feira, 24 março 2021 07:55

Áreas

Engenharia Ambiental. Química. Monitoramento Ambiental. Saneamento. Tecnologias.

Bronquite, sinusite, gonorreia e pneumonia são algumas doenças que podem ser tratadas com o uso de Ciprofloxacina, um antibiótico amplamente receitado e que pode ser facilmente encontrado nas farmácias. No entanto, os pacientes que utilizam o medicamento não conseguem metabolizá-lo totalmente no organismo, eliminando até 72% do remédio pelas fezes ou urina. Esses resíduos do antibiótico, que também é muito utilizado na medicina veterinária, chegam até o esgoto público e podem contaminar rios e águas subterrâneas. As estações de tratamento de águas residuais (ETARs) não conseguem detectá-los e removê-los, uma vez que não foram projetadas para exercer essas tarefas.

Devido à ausência de uma legislação específica para o seu controle na natureza, os antibióticos presentes no meio ambiente são considerados uma grande ameaça à saúde humana e à flora e fauna aquáticas, mesmo em concentrações extremamente baixas. Isso porque, além de gerar riscos de intoxicação aos seres vivos, podem desencadear o aparecimento de bactérias multirresistentes. Dessa forma, é fundamental monitorar e identificar a presença de medicamentos em amostras de águas residuais a fim de auxiliar as ETARs na elaboração de estratégias eficazes para a degradação desses compostos.

Para ajudar nesse processo, pesquisadores do Instituto de Química (IQ) da Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Araraquara, desenvolveram um biossensor rápido, preciso, seletivo e de baixo custo capaz de detectar em alguns minutos a presença de Ciprofloxacina em amostras de esgoto e rios. Os resultados obtidos no trabalho geraram um artigo que foi publicado na revista científica RSC Advances.

Para produzir o sensor, os cientistas imobilizaram na superfície de um eletrodo de carbono impresso um anticorpo (imunoglobulina G) que, ao entrar em contato com a Ciprofloxacina, gera um sinal elétrico, identificando a presença do medicamento. O dispositivo, que deve custar em torno de R$ 12, foi testado em um dos laboratórios da Université Laval, do Canadá, instituição parceira no estudo por meio do convênio de cooperação acadêmica, técnica e científica estabelecido com o IQ da Unesp, cujo objetivo é promover ações de intercâmbio de docentes, funcionários e estudantes, contribuindo para o avanço científico e formação de recursos humanos.

Na Instituição canadense, os pesquisadores prepararam uma solução que funciona como um “esgoto artificial”, na qual foi adicionada a ciprofloxacina, além de outros remédios com estruturas químicas semelhantes para verificar se o sensor seria “confundido” ao ser imerso numa mistura com mais de um medicamento. “Como resultado, nós verificamos que o sensor foi altamente seletivo para o fármaco de interesse. Além disso, ele realizou a detecção em um tempo relativamente curto, de aproximadamente dois minutos, e conseguiu identificar o antibiótico em uma concentração muito baixa, na ordem de microgramas”, explicou Rafaela Silva Lamarca, doutoranda do Programa de Pós-Graduação em Química do IQ e principal autora do trabalho.

O dispositivo, que apresentou uma precisão de 97% nas análises, foi capaz não só de detectar, mas de quantificar a ciprofloxacina, que foi colocada em uma concentração bem pequena, justamente para avaliar a sensibilidade do sensor. Rafaela conta que a tecnologia também foi utilizada para avaliar amostras reais de esgoto gerado por moradias estudantis da Université Laval, onde ela realizou estágio de um ano durante seu doutorado, sob supervisão do Dr. Younès Messaddeq, professor do IQ que representa o Instituto no Canadá. Nos testes, o dispositivo também detectou a presença do antibiótico alvo nas amostras oriundas das residências.

A pesquisa desenvolvida pela Unesp, que foi financiada pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), contou com a participação dos professores Dr. Marcelo Nalin, Dra. Maria Valnice Boldrin Zanoni e do Dr. Younès Messaddeq, todos do IQ, além da colaboração do Dr. Ricardo Adriano Dorledo de Faria, da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). O trabalho foi realizado no contexto do INCT-Datrem, sediado no IQ e coordenado pela professora Zanoni. O objetivo dessa rede de pesquisadores é desenvolver tecnologias inovadoras para avaliação de micropoluentes em nível químico, toxicológico e radioativo, bem como soluções mais eficientes para o tratamento de resíduos, esgotos, efluentes e águas de captação, contribuindo para a avaliação de risco, preservação ambiental, saúde humana e controle da segurança e qualidade dos produtos de exportação e importação.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Unesp.

Fonte: Henrique Fontes, da Assessoria de Comunicação do IQ/Une. Imagem: O sensor, que foi testado em solução que simula esgoto. Fonte: Rafaela Silva Lamarca.