EMU: Aquisição de um sistema de ablação a laser acoplado ao espectrômetro de massas com fonte de plasma (LA-ICP-MS) para análises e mapeamento de isótopos em matrizes de interesse ambiental, agronômico e forense

• Processo: 23/17265-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Infraestrutura - Pequeno Médio Porte
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2027
• Área do conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Cassio Hamilton Abreu Junior
• Beneficiário: Cassio Hamilton Abreu Junior
• Instituição Sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Alex Virgilio ; Giselda Durigan ; Giuliano Maselli Locosselli ; Helder Louvandini ; Lucas William Mendes ; Plínio Barbosa de Camargo ; Tsai Siu Mui
• Assunto(s): Análise isotópica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise ao nível ultra-traço | Análise isotópica | análise multielementar | imageamento bidimensional | Mapeamento isotópico | Agricultura e Ambiente

Resumo

A espectrometria de massas com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS) é considerada o estado da arte para análises elementares e isotópicas em níveis traço e ultra-traço. A elevada sensibilidade, capacidade multielementar, ampla faixa linear de trabalho, excelentes precisão e exatidão são alguns dos principais atrativos do ICP-MS. Entretanto, essa técnica se baseia na introdução de amostras na forma de solução, o que geralmente requer a digestão das mesmas. O preparo de amostras é uma etapa crítica, por demandar tempo, elevado consumo de insumos e maior suscetibilidade a riscos de contaminação e perdas do analito. A atual fronteira do conhecimento em aplicações agronômicas e ambientais para ICP-MS tem sido a análise direta de sólidos visando o mapeamento elementar e, nesse sentido, a amostragem por meio de ablação a laser (LA) representa um grande avanço. Esta técnica baseia-se na focalização de pulsos de um feixe de laser de alta energia diretamente na superfície da amostra, dispensando assim laboriosos e custosos procedimentos de preparo de amostras. A flexibilidade trazida pelo laser possibilita o imageamento bidimensional da amostra com resolução micrométrica e elevada precisão, ambas necessárias para a compreensão da distribuição espacial dos elementos na forma de mapas de calor e a identificação de heterogeneidades. A natureza quase não destrutiva da técnica a torna ainda mais atrativa para aplicações a amostras de difícil decomposição ou quando há baixa disponibilidade em amostras complexas, como rochas, solos, madeira, tecidos vegetais e células. No CENA/USP, há um número significativo de projetos em andamento financiados pela FAPESP e outras agências de fomento, que possuem demanda por análises elementares e isotópicas em amostras complexas e pelo mapeamento de sua distribuição espacial. Estas demandas são comuns a outros laboratórios de pesquisa dentro e fora do Estado de São Paulo, que se beneficiarão de um laboratório multiusuário capacitado a realizar estas análises. O impacto do uso dessa técnica pode ser ainda estendido, considerando-se estudos em regime temporal para caracterização de materiais de alta relevância tecnológica e ambiental, como nanopartículas, células e microplásticos, o que amplia o leque de aplicações e a contribuição à ciência nacional. O Lab. de Nutrição Mineral de Plantas, vinculado à CMAQ, é especialista em análises por ICP-MS, em parceria com universidades e órgãos públicos e privados, desde 2005, com produção técnico-científica volumosa e relevante. O atual espectrômetro de ICP-MS encontra-se em obsolescência, comprometendo as análises isotópicas do projeto FAPESP/PITE/BIOEN, coordenado pelo pesquisador principal desta proposta, e dos Projetos Associados, assim como de uma grande demanda de multiusuários. A presente proposta EMU é estratégica para que a CMAQ, que dispõe de infraestrutura, recursos humanos e know-how de alto nível, implemente um sistema de ablação a laser acoplado ao espectrômetro de massas com fonte de plasma (LA-ICP-MS) que atenda, além dos Projetos Associados, a demanda multiusuária reprimida e permita alavancar a produção técnico-científica nacional e mantenha o nível de excelência no contexto internacional.Pesquisador Responsável: Prof. Dr. Cassio Hamilton Abreu-JuniorGrupo para Gerenciamento do EMU:Prof. Dr. Giuliano Maselli Locosselli - Pesquisador AssociadoProf. Dr. Alex Virgilio - Pesquisador Colaborador e Vice-Presidente do Comité Gestor da Central Multiusuário de Análises Químicas (CMAQ/CENA) (Súmula Curricular anexada em Outro Documentos) (AU)