Sensor a laser portátil detecta bactérias em alguns segundos

Publicado em 29/04/2016

Cientistas coreanos desenvolveram uma nova forma de reduzir o número de casos de intoxicação alimentar no mundo, um simples sistema laser portátil que pode detectar bactérias em alimentos em apenas alguns segundos.

Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), só em 2015, 582 milhões de pessoas foram diagnosticadas com intoxicação alimentar, e dessas 351.000 morreram. Nos EUA, cerca de 50 milhões de pessoas sofrem de intoxicação alimentar a cada ano. De acordo com a Food Standards Agency, no Reino Unido todos os anos há mais de 500.000 casos de intoxicação alimentar a partir de agentes patogênicos. A maioria dos casos de intoxicação alimentar  ocorre em carne de aves, seguido por legumes, frutas, nozes e sementes.

Ainda é difícil a detecção de bactérias em produtos alimentares, embora existam técnicas como a reação em cadeia da polimerase, cultura microbiológica, espectrometria de massa e cromatografia líquida de alta performance. Estes métodos são considerados caros, demorados, complexos e poucas empresas de alimentos podem pagar por estas tecnologias.

Assim, os pesquisadores do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia do Sul (KAIST) criaram um sistema de laser portátil que pode detectar o crescimento de bactérias em alimentos em apenas alguns segundos, digitalizando o alimento com um feixe de laser. A grande sacada é que a técnica consegue analisar os alimentos sem ter que adicionar nenhum tipo de reagente químico – nem tocar a comida – ao contrário de outros métodos químicos ou moleculares, que inevitavelmente envolvem procedimentos com contato.

Quando um feixe de laser atinge qualquer tipo de tecido biológico, o mesmo é dispersado por todo o material. A dispersão faz com que a luz produza um padrão aleatório. O método em questão é baseado na análise de pontos de lasers dinâmicos, que pode ser obtida simplesmente medindo o reflexo do laser vindo da amostra, pela simples medição da refletância de um feixe de laser.

As bactérias que crescem na superfície de alimentos também espalharão a luz, porém influenciará no padrão de reflexo do laser. Então, para detectar estas mudanças de padrão das bactérias, os pesquisadores adicionaram uma câmera no sistema de laser que produz 30 imagens por segundo, no qual o sistema processa as imagens subtraindo um arquivo de outro para ver se há uma diferença.

No experimento realizado, o laser portátil conseguiu detectar a bactéria E. coli e Bacillus cereus a partir de pedaços de peito de frango contaminados. O sistema de laser não pode dizer a diferença entre as bactérias encontradas, porém é possível detectar, preventivamente, se o alimento está contaminado ou não, analisando sua ocorrência a partir de uma distância. O presente método pode ser eficazmente utilizado para a detecção de atividade bacteriana, porém não é capaz de identificar diferentes cepas bacterianas patogênicas, tais como Salmonella, Listeria, B. cereus, E. coli e Campylobacter.

Com a detecção rápida, podemos prevenir grandes problemas e corrigir desvios ainda na produção. Isto significa que o sistema pode ser usado facilmente numa indústria para verificar e garantir a produção de alimentos, mantendo o laser ao longo da linha de processamento. Segundo os pesquisadores, os equipamentos necessários para implementar a técnica na indústria são extremamente simples e de baixo custo.

A pesquisa sugere que além do uso na indústria de alimentos, o sistema também seja usado em geladeiras comuns o que ajudaria os consumidores a garantirem o consumo de alimentos com boa qualidade microbiológica.

A tecnologia tem como desvantagem a falta de identificação precisa do tipo de bactéria contaminante no alimento, ou contaminantes virais que são invisíveis para o laser.

Portanto, o presente método pode proporcionar uma avaliação simples, com baixo custo e rápida, podendo ser identificado dentro de poucos segundos.

O estudo, intitulado “A simple and rapid method for detecting living microorganisms in food using laser speckle decorrelation”, foi publicado na base de dados de código aberto da Biblioteca da Universidade de Cornell. Mais informações, consulte o artigo original.

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Fonte inicial: IB Times via Blog Food Safety Brazil