Veja como funciona: Misture algumas bolhas minúsculas feitas com líquidos que você acha que podem conter bactérias E. coli . Coloque um código QR sob a placa de Petri e ligue a câmera do seu telefone. Se o telefone conseguir ler o código, é seguro. Se não, há E. coli .
Esta é a conclusão da pesquisa publicada no novo jornal da American Chemical Society, Central Science . A técnica depende do projeto das gotículas microscópicas, e seus autores dizem que ela tem o potencial de reduzir enormemente a quantidade de tempo necessária para testar os alimentos.
A intoxicação alimentar é um grande problema, mesmo nos EUA, com E. coli causando 73.000 doenças e 60 mortes por ano, de acordo com dados do Centers for Disease Control and Prevention de 1999. É básico, mas acelerar os testes deve significar mais testes. .
“O grande problema é, quando você está fabricando alimentos, se você não tem algo que está basicamente na escala de tempo de seu processo de fabricação, você está tendo que armazenar o produto em uma instalação de armazenamento [para testes]” diz Tim Swager, professor de química do MIT e autor do estudo. “Você precisa de algo que seja virtualmente minutos, ou talvez algumas horas, não um dia ou dezenas de horas. E é aí que o estado atual da tecnologia é agora. Isso é muito lento e muito caro ”.
A equipe de Swager combina dois tipos de material em gotículas em escala de micron denominadas emulsões Janus. Eles começam com dois materiais, hidrocarboneto (H2O ligado com carbono, como você entra nos gases combustíveis) e fluorocarbono (flúor ligado com carbono, um material usado na linha de pesca). Eles aquecem os dois fluidos, e os forçam juntos através de minúsculos canais, injetando-os na água fluindo como um dique de tubulação em um rio. À medida que as partículas esfriam, elas formam esferas que são metade hidrocarbonetos, metade fluorocarbonetos.
Para essas gotículas, os cientistas anexam uma proteína vegetal chamada lectina, que se liga à E. coli . Normalmente, o lado de fluorcarbono mais pesado das gotículas os mantém nivelados, todos com seus hemisférios de hidrocarbonetos voltados para cima. Nesse estado, eles agem como uma lente com uma distância focal infinita; a luz viaja em linha reta. Mas quando a lectina se liga, as bactérias que se ligam alteram o equilíbrio das gotículas, fazendo com que elas tombem de lado. Quando isso acontece, a refração espalha a luz, bloqueando o que estiver embaixo.
À esquerda, gotas de Janus vistas de cima. Depois que as gotículas encontram o alvo, uma proteína bacteriana, elas se juntam (à direita). (Qifan Zhang) Os pesquisadores testaram essa técnica em vários tipos de E. coli benigna e planejam expandir a técnica para outras bactérias, ou mesmo para outros tipos de patógenos.
“O fato de que eles podem responder tão bem, eles podem se inclinar, e nós podemos reorientá-los e eles se comportam como lentes, e que estamos usando a gravidade para alinhá-los, esses são ingredientes muito incomuns, mas isso realmente plataforma poderosa ”, diz Swager.
Aplicar a tecnologia a cepas patogênicas é viável, mas você precisaria de uma estrutura de ligação diferente para cada uma, diz John Mark Carter, um ex-pesquisador de contaminantes de alimentos do USDA que agora faz consultoria na mesma indústria.
"Não é tão fácil quanto parece", diz Carter. “A comida contém muitas coisas que ligam uma variedade de superfícies de maneira não específica”.
Ele acrescenta que as gotículas devem ser balanceadas com precisão, o que os pesquisadores foram capazes de fazer, mas se torna muito mais problemático em testes de segurança alimentar na vida real. Carter está surpreso que os pesquisadores estão propondo um teste de comida neste momento. "Você realmente não deve falar sobre comida até fazer experimentos com comida", diz ele.
Além disso, os limites de sensibilidade para E. coli em alimentos são muito menores do que essa técnica ainda pode oferecer. Swager foi capaz de detectar a presença de E. coli quando há cerca de 10.000 células por mL de solução. Em 2010, a FDA reduziu a quantidade de E. coli não tóxica permitida no queijo (uma espécie de limite geral de higiene) de 100 MPN (número mais provável) por grama para 10 MPN. No ano passado, a agência recuou, dizendo que não teve impacto sobre a saúde pública, mas para segurança alimentar e toxicidade de E. coli, a tolerância é zero. Não há tecnologia que possa detectar uma única célula de E. coli, e é por isso que os padrões atuais dependem de colônias em crescimento em um prato.
"Uma bactéria é suficiente para matar você", diz Carter. “Se é uma concentração muito alta de bactérias, você pode detectá-lo sem amplificação. Mas quase todo mundo cresce ... você tem que cultivá-lo, porque você não consegue detectar uma bactéria. ”
Se a tecnologia Swager se tornar difundida na indústria, essas questões devem ser abordadas e, em seguida, os estudos lado-a-lado devem ser comparados com os padrões atuais. Na ausência disso, poderia haver aplicações para controle interno de qualidade entre a indústria de alimentos (embora a sensibilidade de detecção ainda fosse um problema).
“Os waffles Eggo tiveram um recall [em 2016]. Não foi um grande recall, mas foi listeria ”, diz Swager. “Quando meus filhos eram pequenos, costumava dar-lhes waffles Eggo, e eles saíam pela porta a caminho da escola. Mas você sabe, você tem um recall de produto como esse, quanto tempo vai ser antes que os pais alimentem seus filhos com waffles Eggo? Portanto, as implicações para as marcas também são muito altas ”.
