p Muitos países de baixa renda recorreram a programas de fortificação de alimentos em massa para lidar com as deficiências de nutrientes em suas populações. Mas muitos desses programas carecem dos recursos necessários para determinar se a quantidade apropriada de nutrientes está consistentemente presente nesses produtos alimentícios. p Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Illinois desenvolveu um sensor baseado em papel confiável que funciona com um aplicativo de celular - também desenvolvido na U of I - para detectar os níveis de ferro em produtos alimentícios fortificados.

p A nova tecnologia combina química, Engenharia, nutrição, e ciência alimentar para desenvolver o sensor de papel que muda de cor que pode detectar ferro em alimentos, junto com a tecnologia da informação para desenvolver o aplicativo para celular fácil de usar e acessível em ambientes de baixa renda.

p Anna Waller, candidato a doutorado no Departamento de Ciência dos Alimentos e Nutrição Humana, e o IGNITE Lab, conduziu o estudo, que é publicado no jornal Nutrientes .

p “Nós estudamos programas de fortificação como um meio de reduzir as deficiências de micronutrientes em países de baixa renda, Waller explica. “Um dos apelos à ação para melhorar a eficácia ou o sucesso desses programas é intensificar o monitoramento e a avaliação desses programas, que falta em muitos ambientes de baixa renda. Mas fazer isso envolve tanta infraestrutura de laboratório e pessoal que muitas vezes não está disponível nesses ambientes. "

p Juan Andrade, um professor associado de nutrição no departamento e co-autor do estudo, explica que a confiança entre os consumidores, as empresas que processam os produtos alimentícios, e os governos que regulam os programas de fortificação são fundamentais. A nova tecnologia, ele diz, aborda essa confiança.

p "No final do dia, você tem uma ferramenta com a qual todos concordam, isso é válido, simples, e de baixo custo, que dá resultados em um telefone celular. Se o telefone pode se conectar à nuvem, e a nuvem está conectada a um escritório do governo ou escritório da empresa, eles podem monitorar e manter os registros que suportam suas reivindicações. Tudo é coletado e armazenado. Não há espaço para desacordo. É por isso que essa é uma ótima tecnologia a ser implementada. "

p Waller começou examinando diferentes tipos de biossensores. "O sensor baseado em papel realmente se destacou por parecer ser o mais barato e mais simples de usar, que se alinha com os critérios da Organização Mundial da Saúde para o desenvolvimento desses tipos de tecnologias, " Ela adiciona.

p Um dos maiores obstáculos, Waller diz, estava decidindo qual substrato de papel usar. Ela viu em estudos anteriores sobre sensores baseados em papel, que papéis hidrofílicos, que absorvem água, são usados ​​com mais frequência. "Porque estamos medindo o ferro adicionado em uma matriz de alimentos secos, precisávamos dissolvê-lo primeiro em uma solução ácida. Contudo, quando usamos o papel hidrofílico, o ponto de cor que se desenvolveu era muito inconsistente e a cor não era fácil de medir porque a amostra se espalhou no papel hidrofílico, "Waller diz.

p Ela continuou a testar papéis que apoiariam o desenvolvimento da mancha de cor que estavam medindo, e estabelecido em um papel hidrofóbico, que é embutido com silicone. Isso reduziu a heterogeneidade da mancha de cor no papel, e forneceu uma saída mais precisa e confiável.

p Usando sua experiência em química, ela então pesquisou diferentes reações com o ferro que poderiam produzir uma mudança visível de cor no papel, aterrissando na reação do ferrozine, que funciona na mais ampla gama de temperaturas. Ela reduziu a quantidade de líquidos na solução para uma pequena quantidade de microlitro, coloque no papel, e secou.

p Andrade explica, “Este método tem menos interferências [com outros nutrientes]. Ele tem uma cor magenta brilhante. Então, quando você vê a mancha nos papéis, tudo está concentrado. É por isso que a cor é tão vibrante, e seca rápido. A cor é muito estável e permanece a mesma quando seca.

p "Demorou um pouco para descobrir qual método, porque se a cor vai embora, Foram realizadas, "acrescenta." Esta é uma reação muito estável, e a cor permaneceu estável por dois anos. "

p Este processo resultou no ensaio baseado em papel que muda de cor em resposta ao ferro em alimentos fortificados. Os pesquisadores usaram farinha de trigo da Tanzânia e fórmula infantil que já havia sido fortificada para testar seu sensor. Eles fortificaram a farinha de milho no estudo com ferro em níveis recomendados pela Organização Mundial de Saúde.

p A equipe também recebeu uma bolsa do ADM Institute for Postharvest Loss para desenvolver um aplicativo para smartphone, em colaboração com U of I Technology Services, para quantificar essa mudança de cor usando o aplicativo do smartphone. Com um celular, aqueles que estariam avaliando os níveis de nutrientes em alimentos fortificados tiram uma foto do sensor de papel, depois que as cores aparecem, e o aplicativo analisa os níveis de ferro.

p Tradicionalmente, o método padrão ouro para medir o ferro em amostras de alimentos, Andrade explica, é o uso de absorção atômica ou espectroscopia de emissão. Contudo, este tipo de análise pode ser caro, requer pessoal treinado, e geralmente só é encontrado em laboratórios de universidades ou indústrias privadas.

p Mas Andrade explica que os smartphones são acessíveis em configurações de poucos recursos. “Estudos mostram que há penetração do celular em países de baixa renda. e entendemos o contexto, então trazemos isso para o design dessas tecnologias baseadas em papel. "

p Waller viajou para o México em uma bolsa Fulbright para validar a precisão e consistência do sensor na detecção de ferro usando alimentos de um programa de fortificação real, em comparação com o método tradicional de avaliação dos níveis de nutrientes. Além de desenvolver um kit de preparação de amostras de baixo custo que fornece dados válidos, preciso, e medições confiáveis, um dos experimentos que ela fez no México foi comparar os resultados do aplicativo para smartphone com os resultados de um computador desktop usando software.

p "Um dos aspectos publicados neste artigo é a transição perfeita de uma análise baseada em desktop para uma baseada em smartphone, sem comprometer o desempenho e a validade do sensor, "Andrade diz." Em nossos estudos iniciais, tiramos uma foto com um celular ou câmera, digitalizou, e analisou-o usando um software de computador. Mas e se o próprio telefone fizer a análise em vez de levá-la para um computador desktop? O valor obtido será o mesmo? Isso é o que tivemos que testar, e a resposta é sim. "

p Andrade acrescenta que a validação de ensaios em papel é fundamental. "Muitos laboratórios desenvolvem plataformas de detecção inovadoras, mas poucos validam suas tecnologias no campo, " ele adicionou.

p O papel, "Desenvolvimento de um sensor baseado em papel compatível com um telefone celular para a detecção de fórmulas de ferro comuns em alimentos fortificados em ambientes com recursos limitados, "é publicado em Nutriente .