William Correia

Executar análises químicas é um trabalho que costuma depender de aparato técnico e instrumental encontrado habitualmente em laboratórios, mas uma invenção patenteada pela Universidade Federal de Goiás (UFG) pode mudar esse panorama. Trata-se do sistema portátil para análise química chamado injetor hidrodinâmico para microssistemas eletroforéticos, originado a partir da tese de doutorado da pesquisadora Ellen Flávia Gabriel, do Programa de Pós-Graduação em Química (PPGQ) do Instituto de Química (IQ) da UFG, sob orientação do professor Wendell Coltro.

Além dos dois, Rodrigo Alexandre dos Santos, Kariolanda Cristina Rezende e Eulício Júnior também assinam como inventores da novidade, que promete elevar a confiabilidade da análise química nos dispositivos miniaturizados, permitindo a introdução de pequenos volumes (pL) de forma reprodutível. Esses dispositivos consistem em pequenas placas e são utilizados para testes químicos e bioquímicos em uma escala miniaturizada e portátil, podendo ser explorados em áreas remotas. Dessa forma, economiza-se recursos como tempo, espaço e pessoal necessários para empreender os estudos.

Várias áreas – como a forense e a ambiental – se beneficiam desse sistema de análise química, que também é útil a atividades de diagnóstico clínico, controle de qualidade, adulteração de alimentos e fármacos, entre outras. A sua dinâmica de funcionamento, na maior parte dos casos, começa pela adição das amostras em canais minúsculos dos dispositivos. Normalmente, tal processo é realizado a partir de um método conhecido como injeção eletrocinética, que requer uma fonte de alta tensão para aplicação de um potencial elétrico. O uso desse método permite o bombeamento da solução no processo de injeção e também na separação química.

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Ferramenta portátil oferece a condição de realizar análises em qualquer lugar e não depende de fontes de alta tensão (Foto: Divulgação)

Segundo Wendell, apesar das vantagens, a dependência de cargas elétricas traz consigo algumas limitações que podem comprometer a confiabilidade. "Devido à natureza do método, o bombeamento induzido pela aplicação de potencial elétrico faz com que a quantidade de amostra introduzida nos microcanais seja discriminatória. Como a velocidade das espécies depende da carga e do tamanho, espécies com menor razão carga/raio são introduzidas em maior quantidade. Consequentemente, isso impacta na confiabilidade do resultado", afirma.

Como alternativa, outro método aplicável é o de injeção hidrodinâmica, cuja disseminação esbarrava na falta de instrumentos adequados para o controle do pequeno volume requerido. Apesar da viabilidade instrumental que permite a adaptação de microbombas e microválvulas, existe uma dificuldade em sua construção, devido aos custos da infraestrutura necessária. "No Brasil, por exemplo, são poucos os centros multiusuários que possuem infraestrutura adequada para essa finalidade e todos eles estão localizados na região Sudeste. Logo, o acesso restrito a esses centros de pesquisa nos encorajou a desenvolver um sistema portátil de análise química que supre as limitações apresentadas e oferece maior confiabilidade", complementa o professor.

Ilustração mostra micropipeta eletrônica incorporada a microssistemas de análises químicas (Imagem: Divulgação)

Tecnologia verde e sustentável

O diferencial proporcionado pela tecnologia patenteada pela UFG diz respeito ao uso de uma micropipeta eletrônica comercial, aparelho que permite a transferência automática e programada de líquidos com alta precisão. Essa micropipeta eletrônica foi incorporada a microssistemas de análises químicas proporcionando seu uso como um injetor da amostra. O grande diferencial dessa nova técnica, portanto, é a sua elaboração como um arranjo instrumental criativo, tornando a injeção hidrodinâmica interessante e plenamente executável em qualquer laboratório ou centro de pesquisa, sem a necessidade de altos investimentos.

Para Wendell, a invenção possui o potencial de representar um novo paradigma para as análises químicas no campo. "O controle de fração da micropipeta eletrônica leva a confiabilidade dos resultados para próximo de 100%. Estamos falando de uma ferramenta portátil, que oferece a condição de realizar as análises em qualquer lugar, e não depende de fontes de alta tensão, ou seja, é uma tecnologia mais verde, sustentável e ainda automatizada", conclui. O professor também participou de outra importante tecnologia patenteada recentemente: o biossensor que mede a glicose pela lágrima, desenvolvido ao longo do doutorado da mesma aluna cujo trabalho deu origem ao injetor hidrodinâmico.

O registro de ambas as patentes contou com o apoio do Setor de Propriedade Intelectual e Transferência de Tecnologia (SPITT), vinculado à Agência UFG de Inovação, localizado no Parque Tecnológico Samambaia (PTS). Com a conclusão do processo junto ao Instituto Nacional de Propriedade Industrial (Inpi), a UFG pode agora ceder formalmente a permissão de uso das tecnologias a terceiros e, consequentemente, colocar o produto do conhecimento à disposição da sociedade. No caso do sistema portátil de análise química, a expectativa é a de que indústrias e corporações que tenham necessidade de realizar análises laboratoriais minuciosas procurem a instituição para adquirir a licença.

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