Equipa do Instituto de Ciência da China desenvolve nova sonda de nanoenzimas que deteta simultaneamente poluentes nocivos com alta precisão em 10 minutos

De acordo com pt.wedoany.com-O Centro de Eletrónica Fotónica do Instituto de Óptica e Mecânica Fina de Hefei, da Academia Chinesa de Ciências, fez novos progressos na investigação de tecnologias de deteção de poluentes ambientais nocivos. A equipa de investigação construiu com sucesso uma nova sonda de nanoenzimas mesoporosas compósitas, constituída por três metais — paládio, platina e irídio —, capaz de detetar simultaneamente com alta precisão poluentes macromoleculares bacterianos e poluentes micromoleculares hormonais. Os resultados da investigação foram publicados na revista Biosensors and Bioelectronics.

As fontes de poluição ambiental e alimentar dividem-se principalmente em duas categorias: poluentes biológicos (como bactérias e vírus) e poluentes químicos (como hormonas e resíduos de pesticidas). Em cenários como monitorização ambiental, proteção de segurança sanitária pública e produção alimentar, a deteção precisa e a rastreabilidade destes dois tipos de poluentes são cruciais. No entanto, devido à enorme diferença nas suas massas moleculares, a deteção simultânea depende geralmente de diferentes plataformas tecnológicas, sendo o processo operacional complicado e a velocidade de deteção relativamente lenta.

A equipa de investigação utilizou nanoenzimas mesoporosas trimetalicas de paládio-platina-irídio como etiquetas de sinal, construindo um sistema imunoensaio combinado de sanduíche-competição, realizando a deteção integrada e simultânea de poluentes com diferentes massas moleculares. Esta tecnologia apresenta duas vantagens principais: a estrutura de estrutura mesoporosa trimetalica fornece abundantes locais catalíticos, melhorando a atividade semelhante à peroxidase, a sensibilidade e a faixa dinâmica do sinal; a superfície mesoporosa de alta rugosidade pode aumentar efetivamente a carga de anticorpos de deteção, melhorando a capacidade de captura de alvos. O sensor imunocromatográfico construído com base nesta tecnologia, ao detetar simultaneamente Escherichia coli e clembuterol em águas ambientais, apresentou um desempenho de sensibilidade excelente: a concentração mínima detetável de E. coli foi de 35 células/mL, e a concentração mínima detetável de clembuterol foi de 7,15 pg/mL (1 pg = 1×10⁻¹² g), com um erro de deteção repetida inferior a 7%, e o tempo de deteção foi de apenas 10 minutos.

Os doutorandos Bai Wenlong e Zhang Jin são os primeiros coautores do artigo, e os investigadores associados Wang Shu e Zheng Shuai são os coautores correspondentes. Esta investigação foi apoiada pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, pelo Programa Nacional de Investigação e Desenvolvimento Chave, entre outros.