Uma equipe de cientistas da Empa desenvolveu um biossensor que lhes permite detectar concentrações elevadas de cobre de uma forma simples, maneira rápida e econômica. Cobre, como outros metais pesados ​​é problemático em altas concentrações, tanto para o meio ambiente quanto para a saúde humana.

Não é segredo que metais pesados ​​como o cobre são substâncias perigosas que podem ter consequências graves para o meio ambiente e para a saúde humana. Danos ao fígado, A doença de Alzheimer e até o câncer têm sido associados a altos níveis de cobre. Apesar disso, a concentração de metais pesados ​​costuma ser muito alta, tanto na atmosfera quanto nas fontes de água, particularmente em alguns países em desenvolvimento.

Para detectar uma dose excessiva de metais pesados ​​o mais cedo possível, e assim evitar os problemas de saúde resultantes, análises altamente sensíveis de amostras como sangue são essenciais. No entanto, esses testes costumam ser caros e demorados, requer um nível adequado de infra-estrutura laboratorial. Nos países em desenvolvimento - onde a exposição a metais pesados ​​é mais elevada - isso geralmente representa um problema.

Uma proteína com uma fraqueza pelo cobre

O aluno de doutorado da Empa, Ramon Weishaupt, estudou uma maneira mais econômica e rápida de medir as concentrações de cobre. Para fazer isso, ele combinou uma proteína fluorescente vermelha chamada c-ficocianina (que desempenha um papel na fotossíntese de cianobactérias e se liga a íons de cobre mesmo em concentrações muito baixas) com uma matriz de nano-celulose para criar um filme fino. Quando os íons de cobre se ligam à proteína bacteriana, a emissão fluorescente torna-se mais fraca, e essa mudança pode ser medida rápida e facilmente com um espectrômetro. O material de base, celulose micro-fibrilada, também vem dos laboratórios da Empa:o material fibroso altamente versátil feito de matéria-prima renovável foi desenvolvido no Laboratório de Madeira Aplicada.

Os pesquisadores testaram a nova tecnologia, que eles chamaram de CySense, em amostras de sangue, entre outros. “Uma gota de sangue é suficiente para que o método detecte uma concentração de cobre relevante para a saúde humana”, explica, Greta Faccio, Cientista da Empa. CySense pode ser produzido economicamente, é fácil de usar, rápido e preciso. Além disso, se o biossensor for lavado com produtos químicos especiais e água, ele pode ser usado repetidamente por um período de uma semana.

Tão simples quanto medir o açúcar no sangue

As descobertas da equipe, que são apresentados em um artigo publicado em revista científica Materiais Funcionais Avançados , abrir novos caminhos no campo da análise de metais pesados. Amostras de água e solo podem ser avaliadas no local, por exemplo, economizando custos e tempo. Ou os usuários afetados podem monitorar os níveis de cobre em seu próprio sangue, usando a técnica CySense e um dispositivo de leitura semelhante a um monitor de açúcar no sangue, evitando assim a necessidade de grandes, instrumentos caros e pessoal altamente treinado. "Embora o CySense ainda seja um protótipo, uma vez implementado como um sistema comercializável, pode ajudar a melhorar a saúde de um grande número de pessoas, "prevê Greta Faccio.