Biofotônica: análise dos efeitos de agrotóxicos em sistemas biológicos via microespectroscopia Raman

• Processo: 24/11108-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2030
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Rafael Jesus Gonçalves Rubira
• Beneficiário: Rafael Jesus Gonçalves Rubira
• Instituição Sede: Instituto de Geociências e Ciências Exatas (IGCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rio Claro. Rio Claro , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Annelise de Souza Rosa Fontana ; Giovana Rampazzo Teixeira ; Juan Carlos Otero ; Maria Eugenia Tuttolomondo ; Maria Paula Matos Marques Catarro ; Ornella Francioso ; Osvaldo Novais de Oliveira Junior ; Santiago Sanchez Cortes
• Auxílio(s) vinculado(s): 25/13359-4 - EMU concedido no processo 2024/11108-1: nome do equipamento RA816 Biological Analyser, AP.EMU
• Assunto(s): Poluentes da água Espectroscopia Raman Biofotônica Agrotóxicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise de contaminantes | Análise multivariáveis | Raman | Ramanomics | Análise de Contaminantes

Resumo

Compreender os efeitos dos agrotóxicos em sistemas biológicos é crucial para entender como esses produtos químicos afetam organismos, ecossistemas, biodiversidade, saúde ambiental e segurança alimentar. Por exemplo, as abelhas são importantes polinizadoras de muitas culturas agrícolas e o uso excessivo de agrotóxicos pode comprometer sua sobrevivência e a produção de alimentos. Além disso, os agrotóxicos podem contaminar a água, afetando ecossistemas aquáticos, organismos e a saúde humana. O principal desafio em estudar o efeito dos agrotóxicos em sistemas biológicos, como abelhas, peixes e ratos via microespectroscopia Raman, é a complexidade desses sistemas e a presença de múltiplos componentes que podem interferir na análise precisa. O sinal Raman gerado pelos compostos presentes nos tecidos biológicos muitas vezes é fraco e difícil de distinguir, exigindo técnicas avançadas e sensíveis para a detecção adequada. Para contornar esses desafios, é essencial otimizar as condições experimentais, incluindo a escolha da fonte de laser, as configurações do espectrômetro e o tratamento das amostras biológicas e dos espectros obtidos. Uma técnica útil para contornar esses desafios é a técnica de espalhamento Raman amplificado em superfície (SERS), que permite a amplificação do sinal Raman de moléculas em superfícies nanoestruturadas, aumentando a sensibilidade e resolução espacial da espectroscopia Raman convencional. Combinando essa técnica com análise multivariada e microespectroscopia Raman, é possível obter uma visão mais completa dos efeitos dos agrotóxicos em sistemas biológicos e identificar possíveis biomarcadores para monitorar a exposição a esses produtos químicos. Em resumo, o estudo dos efeitos dos agrotóxicos em sistemas biológicos é fundamental para o desenvolvimento de práticas agrícolas mais sustentáveis e seguras, reduzindo os impactos negativos no meio ambiente e na saúde pública, bem como para garantir a segurança alimentar. As técnicas Raman, SERS e análise multivariada, combinadas com equipamentos avançados de microespectroscopia, têm o potencial de superar os desafios associados a esse estudo, fornecendo informações valiosas para o monitoramento e controle da exposição aos agrotóxicos. (AU)