Um sensor voltamétrico com formato semelhante a uma caneta, é o resultado de pesquisa de doutorado do Instituto de Química de São Carlos (IQSC) que contou com a colaboração de pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC).

Protótipo do dispositivo. Foto: Marina Baccarin/IQSC-USP

Há anos o Laboratório de Análise Térmica, Eletroanalítica e Química de Soluções do IQSC (LATEQS/IQSC) vem desenvolvendo sensores de baixo custo, os quais vem sendo modificados para diferentes finalidades. O dispositivo desenvolvido pelos pesquisadores “contém três unidades de compósitos com diâmetro reduzido (1 mm), a base de grafite e poliuretano, sendo um deles modificado com nanopartículas de prata que aumentam a sensibilidade do método voltamétrico” explica o professor do IQSC, Éder Tadeu Gomes Cavalheiro, que é um dos colaboradores da pesquisa e coordenador do LATEQS. O poliuretano usado é obtido a partir do óleo de mamona, uma fonte renovável.

O dispositivo foi aplicado com sucesso na determinação de bisfenol-A (BPA) em águas. Bisfenol-A é um composto utilizado na indústria para preparação de materiais poliméricos, mas que pode causar problemas de saúdo agindo como um disruptor endócrino, ou seja, interfere na regulação hormonal do organismo mesmo em baixas concentrações e pode ser carcinogênico.

Por precaução, desde 2012 a Anvisa proibiu o uso desse produto em mamadeiras e outros utensílios para lactentes mas ele ainda é permitido para outras aplicações, com restrições. Entretanto, o resíduo da produção do bisfenol-A e a degradação de plásticos descartados incorretamente pode fazer a substância ir para nossas torneiras, já que o produto não é removido ou eliminado pelos processos tradicionais de tratamento de água para consumo humano.

Portanto, o monitoramento constante da qualidade da água é importante. Os procedimentos mais usados atualmente para detectar BPA envolvem técnicas, relativamente mais dispendiosas como cromatografia e espectroscopia. O dispositivo pode ser usado em bancada ou em campo, quando acoplado a potenciostatos portáteis que podem transmitir sinais remotamente por meio de smartphone, o que torna o conjunto compacto e de fácil transporte.

O pen sensor, como foi batizado, é simples, de baixo custo, fácil de usar e apresenta resultados rápidos. “Além disso, a caneta pode ser usada na posição vertical, mas com o sensor virado para cima, e nesse caso apenas 25 microlitros (μl) de amostra – a metade do volume de uma gota – seriam suficientes para realizar o teste”, contou Marina Baccarin, que concluiu o doutorado no LATEQS/IQSC, em entrevista à FAPESP.

A patente do sensor foi requerida por meio da Agência USP de Inovação. “A tecnologia está pronta para ser produzida e transferida. Tentamos usar material barato, nada de equipamentos supersofisticados ou importados; tudo pode ser encontrado aqui. E isso exatamente para facilitar essa transferência tecnológica”, ressalta Paulo Augusto Raymundo-Pereira, pós-doutorando do IFSC e um dos idealizadores do projeto, que também contou com a colaboração de Mariani Armagni Ciciliati, outra pesquisadora com doutorado concluído no LATEQS/IQSC.

A pesquisa teve apoio da FAPESP por meio de três projetos (17/04211-7, 16/01919-6 e 18/22214-6).

O artigo Pen sensor made with silver nanoparticles decorating graphite-polyurethane electrodes to detect bisphenol-A in tap and river water samples  foi publicado na revista Materials Science and Engineering: C. e pode ser acessado aqui.

Por Sandra Zambon/Assessoria de Comunicação IQSC

com informações de Karina Ninni/Agência FAPESP e do Prof. Éder Cavalheiro/IQSC