Pesquisadores da Concordia desenvolveram um novo sistema usando minúsculos nanosensores chamados pontos de carbono para detectar a presença do produto químico amplamente utilizado glifosato. A pesquisa deles, intitulada "Detecção raciométrica de glifosato na água usando pontos duplos de carbono fluorescentes", foi publicada em Sensors .



O glifosato é um pesticida encontrado em mais de 750 produtos agrícolas, florestais, urbanos e domésticos, incluindo o popular herbicida Roundup da Monsanto. Também é controverso:estudos associaram o seu uso excessivo à poluição ambiental e ao cancro em humanos. Sua venda é proibida ou restrita em dezenas de países e jurisdições, incluindo o Canadá.

O sistema dos pesquisadores depende da interação química dos pontos de carbono com o glifosato para detectar sua presença. Os pontos de carbono são partículas fluorescentes extremamente pequenas, geralmente com tamanho não superior a 10 ou 15 nanômetros (um fio de cabelo humano tem entre 80.000 e 100.000 nanômetros). Mas quando são adicionados a soluções aquosas, esses nanomateriais emitem fluorescência azul e vermelha.

Os pesquisadores empregaram uma técnica de análise chamada ensaio de autorreferência raciométrica para determinar os níveis de glifosato em uma solução. A fluorescência vermelha emitida pelos pontos de carbono quando expostos a concentrações variadas do produto químico e a diferentes níveis de pH é comparada com um controle no qual não está presente glifosato. Em todos os testes, a fluorescência azul permaneceu inalterada, dando aos investigadores um ponto de referência comum entre os diferentes testes.

Eles observaram que níveis mais elevados de glifosato extinguiram a fluorescência vermelha, o que atribuíram à interação do pesticida com a superfície dos pontos de carbono.

"Nosso sistema difere dos outros porque medimos a área entre dois picos - duas assinaturas fluorescentes - no espectro visível", diz Adryanne Clermont-Paquette, Ph.D. candidato em biologia e autor principal do artigo. "Esta é a área integrada entre as duas curvas. A medição raciométrica nos permite ignorar variáveis ​​como temperatura, níveis de pH ou outros fatores ambientais. Isso nos permite observar apenas os níveis de glifosato e pontos de carbono que estão no sistema. "

“Ao compreender a química na superfície destes pontos muito pequenos e ao conhecer as suas propriedades ópticas, podemos utilizá-los em nosso benefício para muitas aplicações diferentes”, diz Rafik Naccache, professor associado de química e bioquímica e autor supervisor do artigo.

Os assistentes de pesquisa Diego-Andrés Mendoza e Amir Sadeghi, juntamente com a professora associada de biologia Alisa Piekny, são coautores.

Começando aos poucos

Naccache diz que a técnica foi projetada para detectar quantidades mínimas do pesticida. A técnica que desenvolveram é sensível o suficiente para detectar a presença de pesticidas em níveis tão baixos quanto 0,03 partes por milhão.

“O desafio está sempre na outra direção, ver até onde podemos chegar em termos de sensibilidade e seletividade”, afirma.

Ainda há muito trabalho a ser feito antes que esta tecnologia possa ser amplamente utilizada. Mas, como observa Clermont-Paquette, este artigo representa um começo importante.

"Compreender a interação entre o glifosato e os pontos de carbono é o primeiro passo. Se quisermos levar isso adiante e desenvolvê-lo em uma aplicação na vida real, temos que começar com os fundamentos."

Mais informações: Adryanne Clermont-Paquette et al, Detecção Razométrica de Glifosato em Água Usando Pontos Duplos de Carbono Fluorescentes, Sensores (2023). DOI:10.3390/s23115200
Fornecido pela Concordia University