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Biossensor detecta presença de antibiótico em rios e esgotos

A Ciprofloxacina é um antibiótico bem conhecido e amplamente prescrito para combater uma série de doenças. Mas pacientes que utilizam o medicamento não o metabolizam totalmente no organismo e eliminam até 72% do remédio pelas fezes ou urina. Esses resíduos do antibiótico vão parar no esgoto e podem contaminar rios, águas subterrâneas e até mesmo voltar para a água de consumo. Estudos analisam e apontam para o risco de toxicidade crônica para fauna e flora aquáticos, além de impactos no meio ambiente.

Pensando neste cenário, Rafaela Lamarca iniciou o seu doutorado em Química na Unesp de Araraquara (SP). O objetivo dela era desenvolver um projeto que abrangesse métodos para determinar contaminantes em água usando técnicas de baixo custo e com a geração mínima de resíduos. Foi quando começou a estudar os fármacos, ao mesmo tempo em que iniciou o desenvolvimento de diferentes dispositivos de análises rápidas baseados em imagens digitais obtidas por smartphone, biossensores baseados em fibras ópticas e biossensores impedimétricos (o tipo usado na detecção desse fármaco em águas residuárias). “A ideia era poder fazer uma análise rápida e de baixo custo para que pudéssemos ter um aumento no número de mapeamentos destes elementos”, explica o orientador do trabalho e professor do Instituto de Química da Unesp Paulo Clairmont.

O biossensor funciona de forma análoga com os princípios do corpo humano e tem Química desde o princípio até o final do processo. “No nosso corpo, existem reações entre os antígenos e seus respectivos anticorpos que formam ligações químicas específicas. Então, para construir o biossensor, nós utilizamos deste princípio, imobilizando, em um eletrodo adquirido comercialmente, um anticorpo para o fármaco que nós queríamos analisar – neste caso, o anticorpo é o anti-ciproflaxacino e o fármaco a ciprofloxacina. À medida que este biossensor entrava em contato com este fármaco, ocorria uma ligação entre eles e um sinal era gerado. Por meio da técnica da espectroscopia de impedância eletroquímica, nós analisamos esta resposta gerada. Assim era determinada a concentração do fármaco que estava presente naquela amostra”.

Como em boa parte dos projetos, o método adotado foi o da experimentação até chegar na configuração atual. Rafaela aponta como vantagem o fato de não ter usado solventes orgânicos, o que requer um baixo volume de amostra para fazer a análise. Além disso, o dispositivo apresenta um custo baixo quando comparado às técnicas disponíveis comercialmente. “Para este tipo de análise, são usadas técnicas analíticas clássicas, como a espectrometria de massas, de preferência sequencial, que é uma técnica de custo elevado e exige um pessoal altamente qualificado. Além disso, conseguimos baixa geração de resíduos químicos”, avalia.

Outro fator que mostra a relevância do projeto é a possibilidade de contribuir com a construção de uma legislação que verse sobre contaminantes. “Hoje fala-se bastante sobre o Novo Marco do Saneamento. E a legislação atual não prevê alguns tipos de contaminantes emergentes. Caso haja uma mudança na legislação, já temos alguns métodos – e o desenvolvido pela Rafaela é um deles – que vão ajudar bastante. Sabemos que um saneamento adequado abrange aspectos da saúde pública, e verificar se o esgoto está realmente sendo tratado, se não há resíduos prejudiciais à saúde, é fundamental”, pontua Clairmont.

O próximo passo do projeto é trazer o biossensor para a realidade brasileira e testá-lo em Araraquara, já que o projeto foi desenvolvido e testado durante o estágio de doutorado de Rafaela no Canadá. A intenção também é fazer algumas adaptações para verificar a viabilidade de detecção de outros contaminantes emergentes que podem estar presentes nas águas da cidade.