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<\/p>\n\n Agricultura sustent\u00e1vel\n <\/p>\n
Sensores biodegrad\u00e1veis acoplados em plantas detectam pesticidas em tr\u00eas minutos<\/p>\n
Confeccionados com material at\u00f3xico de origem vegetal, dispositivos podem monitorar tamb\u00e9m biomarcadores, doen\u00e7as e n\u00edveis de nutrientes nas plantas<\/p>\n
\n Agricultura sustent\u00e1vel\n <\/p>\n
Sensores biodegrad\u00e1veis acoplados em plantas detectam pesticidas em tr\u00eas minutos<\/p>\n
Confeccionados com material at\u00f3xico de origem vegetal, dispositivos podem monitorar tamb\u00e9m biomarcadores, doen\u00e7as e n\u00edveis de nutrientes nas plantas<\/p>\n
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O sensor “vest\u00edvel” tem a vantagem de ser aplicado diretamente na amostra, pois o acetato consegue adquirir o formato da superf\u00edcie em que \u00e9 posicionado (imagem: Nathalia Oeazu Gomes)<\/p>\n
Karina Ninni | Ag\u00eancia FAPESP<\/strong> \u2013 Cientistas da Universidade de S\u00e3o Paulo (USP) criaram sensores biodegrad\u00e1veis para monitorar a sa\u00fade de plantas em tempo real. Feitos de uma tinta de carbono, os dispositivos miniaturizados s\u00e3o impressos por meio de serigrafia em biopl\u00e1sticos transparentes e flex\u00edveis. Dessa forma, podem ser fixados diretamente em diversos \u00f3rg\u00e3os vegetais \u2013 incluindo caules, cascas e folhas \u2013, possibilitando medir temperatura, umidade, desidrata\u00e7\u00e3o, biomarcadores, doen\u00e7as, n\u00edveis de nutrientes e at\u00e9 a presen\u00e7a de pesticidas nas plantas.<\/p>\n \u201cEles permitem detec\u00e7\u00e3o n\u00e3o destrutiva, r\u00e1pida, in loco e descentralizada, fornecendo bioinforma\u00e7\u00e3o em tempo real sobre o estado de sa\u00fade da planta e fatores ambientais\u201d, conta \u00e0 Ag\u00eancia FAPESP<\/strong> Paulo Augusto Raymundo-Pereira<\/strong><\/a>, professor do Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos (IFSC-USP).<\/p>\n O trabalho foi publicado<\/strong><\/a> em fevereiro na revista Biosensors and Bioelectronics: X. Como destacam os autores no artigo, a engenharia de sensores vest\u00edveis foi eleita pelo F\u00f3rum Econ\u00f4mico Mundial entre as dez principais tecnologias emergentes de 2023, em fun\u00e7\u00e3o do seu potencial para melhorar a sa\u00fade das plantas e aumentar a produtividade agr\u00edcola. Entretanto, a maioria dos dispositivos hoje \u00e9 fabricada com pol\u00edmeros pl\u00e1sticos de origem n\u00e3o renov\u00e1vel (derivados do petr\u00f3leo) e apresenta baixa ader\u00eancia em superf\u00edcies irregulares, onduladas e curvas.<\/p>\n \u201cJ\u00e1 o nosso sensor \u00e9 feito de acetato de celulose, material flex\u00edvel de origem vegetal que pode ser produzido a partir de diversos res\u00edduos agr\u00edcolas. A celulose \u00e9 o polissacar\u00eddeo natural mais abundante na Terra. Apresenta biocompatibilidade excepcional, alta estabilidade t\u00e9rmica e flexibilidade. \u00c9 at\u00f3xico, econ\u00f4mico, acess\u00edvel, biodegrad\u00e1vel, leve e f\u00e1cil de manusear\u201d, resume Raymundo-Pereira.<\/p>\n Cada dispositivo de acetato de celulose tem duas unidades sensoriais que empregam t\u00e9cnicas de an\u00e1lise diferentes para detectar tr\u00eas classes de pesticidas numa mesma an\u00e1lise (diquat, carbendazim e difenilamina).<\/p>\n Segundo Raymundo-Pereira, cada dispositivo custa US$ 0,077. \u201cOs sensores s\u00e3o de uso \u00fanico. Por isso, t\u00eam de ser baratos e biodegrad\u00e1veis. Considerando o funcionamento dos dois sensores em sequ\u00eancia, na mesma amostra, o dispositivo leva tr\u00eas minutos e vinte e oito segundos para fazer todas as aferi\u00e7\u00f5es.\u201d<\/p>\n A identifica\u00e7\u00e3o \u00e9 feita na superf\u00edcie da planta, mas em meio aquoso (uma gota d\u2019\u00e1gua), pois as medidas s\u00e3o realizadas na interface do eletrodo com esse meio. \u201cPrecisamos dessa solu\u00e7\u00e3o aquosa para haver condutividade. No caso dos sensores vest\u00edveis, a gotinha de \u00e1gua \u00e9 colocada nos lugares mais f\u00e1ceis de realizar a medida. No meio das folhas, no pocinho que se forma no ped\u00fanculo do tomate ou da ma\u00e7\u00e3, nos sulcos laterais do piment\u00e3o, onde tamb\u00e9m se consegue acumular \u00e1gua. Depois, \u00e9 s\u00f3 colocar os sensores, posicionar em cima da gota e medir.\u201d<\/p>\n A plataforma que cont\u00e9m o sensor duplo vest\u00edvel \u00e9 integrada a um potenciostato port\u00e1til sem fio (aparelho que controla a voltagem e mede a corrente el\u00e9trica para detectar e quantificar as subst\u00e2ncias qu\u00edmicas), possibilitando uma avalia\u00e7\u00e3o r\u00e1pida dos pesticidas e exibindo a an\u00e1lise em tempo real em um celular por meio de comunica\u00e7\u00e3o sem fio (bluetooth). A equipe j\u00e1 havia criado, em 2022, uma luva com sensores nas pontas dos dedos, para os mesmos fins (leia mais em: agencia.fapesp.br\/37744<\/strong><\/a>).<\/p>\n \u201cO sensor vest\u00edvel tem a vantagem de ser aplicado diretamente na amostra, pois o acetato consegue adquirir o formato da superf\u00edcie em que \u00e9 posicionado, ao passo que a luva tem de ser manipulada. Al\u00e9m do mais, a luva \u00e9 feita de um material que n\u00e3o \u00e9 biodegrad\u00e1vel, enquanto o sensor vest\u00edvel \u00e9 totalmente biodegrad\u00e1vel e reaproveit\u00e1vel para a confec\u00e7\u00e3o de novos sensores\u201d, compara o cientista. Segundo ele, \u00e9 poss\u00edvel queimar em condi\u00e7\u00f5es espec\u00edficas os sensores j\u00e1 utilizados e, assim, obter a tinta de carbono para produzir novos dispositivos.<\/p>\n A FAPESP apoiou o trabalho por meio de Bolsa de P\u00f3s-Doutorado<\/strong><\/a> concedida a Nathalia Oeazu Gomes<\/strong><\/a>, Aux\u00edlio \u00e0 Pesquisa Regular<\/strong><\/a> concedido a Sergio Ant\u00f4nio Sp\u00ednola Machado<\/strong><\/a> e Fixa\u00e7\u00e3o de Novos Doutores<\/strong><\/a> a Raymundo-Pereira.<\/p>\n Outros usos<\/strong><\/p>\n Nas plantas, o teste dos sensores vest\u00edveis simulou uma situa\u00e7\u00e3o real de uso. Primeiro, uma solu\u00e7\u00e3o do pesticida foi borrifada na casca de ma\u00e7\u00e3s e piment\u00f5es em uma concentra\u00e7\u00e3o de 1.000 micr\u00f4metros, e os alimentos foram deixados para secar por cinco horas. Em seguida, as an\u00e1lises foram feitas diretamente na superf\u00edcie dos produtos (in loco): o sensor foi fixado na casca e, para permitir a leitura el\u00e9trica e qu\u00edmica, adicionou-se uma gota de 500 microlitros (a milion\u00e9sima parte de um litro) de uma solu\u00e7\u00e3o de tamp\u00e3o fosfato \u2013 um l\u00edquido que estabiliza o ambiente para o sensor funcionar.<\/p>\n A tecnologia dos sensores vest\u00edveis se presta a uma infinidade de aplica\u00e7\u00f5es, como ressalta Raymundo-Pereira. \u201c\u00c9 poss\u00edvel detectar a presen\u00e7a de pesticidas na saliva das pessoas, ou mesmo na \u00e1gua da torneira. Fizemos os testes. Amostras de saliva humana e \u00e1gua da torneira foram adicionadas de pesticidas e analisadas com o sensor para prever os n\u00edveis de res\u00edduos. Tamb\u00e9m \u00e9 poss\u00edvel usar para mensurar componentes presentes na urina e no suor\u201d, diz o pesquisador.<\/p>\n A adapta\u00e7\u00e3o da tecnologia para uso agr\u00edcola foi uma ideia de Raymundo-Pereira ap\u00f3s um est\u00e1gio no Centro de Sensores Vest\u00edveis da Universidade da Calif\u00f3rnia, em San Diego (Estados Unidos), com o professor Joseph Wang. \u201cJ\u00e1 que boa parte do PIB [Produto Interno Bruto] brasileiro se concentra no setor agr\u00edcola, eu pensei: por que n\u00e3o adaptar a tecnologia? L\u00e1 fora, o uso \u00e9 direcionado para humanos. Aplica-se na pele para saber, por exemplo, o que h\u00e1 no suor das pessoas. \u00c9 poss\u00edvel detectar \u00e1cido l\u00e1tico, \u00e1cido \u00farico, glicose, cortisol, \u00edons s\u00f3dio, \u00edons pot\u00e1ssio, \u00edons cloreto, horm\u00f4nios e medicamentos. Mas esses sensores usados em humanos s\u00e3o feitos de pl\u00e1stico de origem petroqu\u00edmica. Os primeiros biodegrad\u00e1veis, de origem natural, s\u00e3o os nossos, que tamb\u00e9m podem ser adaptados para uso em humanos.\u201d<\/p>\n Os pedidos de patente, tanto da luva quanto do sensor vest\u00edvel, j\u00e1 est\u00e3o no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI).<\/p>\n A equipe multidisciplinar que desenvolveu o dispositivo \u00e9 composta tamb\u00e9m pelas pesquisadoras Samiris Teixeira, Nilda de F.F. Soares e Ta\u00edla de Oliveira, da Universidade Federal de Vi\u00e7osa.<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-content\/uploads\/2026\/06\/abre-meio.jpg\")
\nA plataforma \u00e9 integrada a um potenciostato port\u00e1til sem fio (comercial), possibilitando uma avalia\u00e7\u00e3o r\u00e1pida dos pesticidas e exibindo a an\u00e1lise em tempo real em um celular por meio de bluetooth (gr\u00e1fico: Nathalia Oeazu Gomes)<\/p>\n