Cientistas brasileiros criam "língua eletrônica" que detecta antibióticos no leite

Um grupo de pesquisadores do Brasil e dos Estados Unidos desenvolveu uma língua eletrônica capaz de detectar no leite de vaca e de cabra concentrações muito baixas de três antibióticos – cloxacilina, tetraciclina e estreptomicina –, inclusive quando presentes simultaneamente.

A tecnologia ainda se encontra em escala laboratorial, mas apresenta uma característica particularmente atraente: seus elementos sensores são constituídos simplesmente por fibras poliméricas revestidas com MXenes, uma família relativamente nova de materiais bidimensionais com propriedades elétricas e químicas singulares.

Os MXenes pertencem à grande classe dos chamados nanomateriais bidimensionais, ou nanomateriais 2D.

O exemplo mais conhecido dessa categoria é o grafeno, constituído por uma única folha de átomos de carbono.

No caso dos MXenes, a estrutura é um pouco mais complexa: as folhas são formadas por algumas camadas atômicas sobrepostas, compostas por metais de transição (como titânio, nióbio, vanádio ou molibdênio), combinadas com carbono, nitrogênio ou ambos.

“Por meio de um dispositivo de baixo custo, cujos sensores são formados por fibras de náilon revestidas com diferentes MXenes, conseguimos detectar pequenas quantidades de antibióticos em leite e fazer a diferenciação entre amostras de leite de vaca e leite de cabra.

Nos dois meios, foi possível detectar três antibióticos diferentes, em quantidades bem baixas, até mesmo quando misturados”, diz Murilo Facure, atualmente professor da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo (EESC-USP) e primeiro autor do estudo.

O trabalho foi publicado no periódico ACS Omega e envolveu uma equipe multidisciplinar formada por pesquisadores da Embrapa Instrumentação, das universidades federais de São Carlos (UFSCar) e da Bahia (UFBA), além da Drexel University (Estados Unidos), constituindo um dos resultados de uma linha de pesquisa que vem explorando os MXenes na construção de sensores químicos.

O nome MXene, ainda não muito familiar mesmo entre pesquisadores da área de ciência dos materiais, designa não uma substância específica, mas uma numerosa família de materiais que começou a ser estudada há cerca de 15 anos e vem despertando interesse crescente por combinar elevada condutividade elétrica, grande área superficial e uma superfície que pode ser funcionalizada para diferentes tipos de grupos químicos.

“Quando mudamos a composição do MXene, mudamos também suas propriedades.

E era exatamente isso que buscávamos para a língua eletrônica: que tivéssemos sensores com propriedades e performances diferentes agregadas no mesmo dispositivo”, explica Facure.