Nova técnica facilita a detecção de moléculas em fluidos corporais

Uma pesquisa desenvolvida pelo estudante de mestrado do Programa de Pós-Graduação em Física e Astronomia (PPGFA) do Câmpus Curitiba da UTFPR, Rafael Battistella Nadas, tornará possível detectar pequenas quantidades de moléculas associadas a doenças e que possam estar presentes em fluidos corporais, como sangue, urina e saliva, por exemplo. Para isso, seu estudo utilizou um material inédito: nanopartículas de Terfenol-D.

O trabalho “Synthesis and Optical Characterization of Terfenol-D Nanoparticles” trata da aplicação de um efeito conhecido como Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) ou Espalhamento Raman Aumentado por Superfície. Este efeito consiste na intensificação do espalhamento Raman na presença de nanoestruturas e é uma importante ferramenta para análise de materiais.

O mestrando, sob orientação dos professores do Departamento de Física (Dafis) da UTFPR, Ricardo Canute Kamikawachi e Arandi Ginane Bezerra Jr, utilizou o Terfenol-D, uma liga magnética à base de ferro e átomos de terras-raras e que serviu de base para a produção das nanopartículas no laboratório FotoNanoBio da Universidade Tecnológica.

Através deste estudo, o desenvolvimento de biotestes será bastante beneficiado, já que em poucos minutos será possível detectar o efeito de bactérias. Atualmente, este processo pode levar até 12 horas.

Esta pesquisa, segundo o Rafael Nadas, abre um grande campo de estudos na área da medicina e da biofísica. “No futuro, a aplicação desta técnica poderia, por exemplo, identificar, em poucos minutos, os efeitos de um antibiótico ministrado a um paciente com uma infecção desconhecida. Os médicos saberiam se a medicação está correta ou não e salvariam vidas”, completa.

A pesquisa foi apresentada durante a conferência SBFoton lnternational Optics and Photonics Conference, no último mês de outubro, em Campinas (SP), e conquistou o segundo lugar geral. Pela premiação, o mestrando recebeu o valor de U$500.

“Em um país como o Brasil, em que a pesquisa é muitas vezes deixada em segundo plano, receber um reconhecimento pelo trabalho que venho realizando no meu mestrado me deixa com vontade de continuar a desenvolver pesquisa no País. Mesmo com estrutura limitada, tivemos o reconhecimento em um evento internacional, o que fará com que continuemos trabalhando para o avanço científico da nossa sociedade”, completa Nadas.

O evento foi organizado no Brasil pela Sociedade Brasileira de Ótica e Fotônica (SBFoton) e foi presidida pelo professor da UTFPR, Alexandre Pohl, e pelo professor da Universidade Paulista (UNIP), Daniel Pataca. Além de Rafael, a aluna do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial (CPGEI), Lays de Carvalho Seixas Costa, também teve seu trabalho premiado no evento.

Como funciona o SERS

Quando a luz incide em um material, ela tem parte de sua energia usada para excitar vibrações moleculares. Ao ser espalhada por este material, a luz tem seu espectro modificado (o comprimento de onda muda) e, assim, surgem diversos picos que podem ser associados àquelas vibrações moleculares. Desta maneira, ao incidir luz e coletar a luz espalhada, os picos Raman constituem uma assinatura (fingerprint) do material. Este é um efeito que, em geral, apresenta baixa eficiência (sua intensidade é muito baixa), contudo, quando os materiais de análise são postos em contato com nanoestruturas, por exemplo, nanopartículas, o efeito pode ser aumentado bilhões ou mesmo milhares de bilhões de vezes (o SERS).