Estudo da suplementação fotônica e mecanismos de incorporação de ativos farmacêuticos em cultivo hidropônico

• Processo: 23/11853-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Radiologia e Fotobiologia
• Pesquisador responsável: Vanderlei Salvador Bagnato
• Beneficiário: Alessandra Ramos Lima
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07276-1 - CEPOF - Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica, AP.CEPID
• Assunto(s): Agricultura Antibióticos Fármacos fotossensibilizantes Biofotônica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Agricultura | antibiotico | Biofotônica Ambiental | fotossensibilizador | processo fotodinâmico | Biofotônica

Resumo

O uso de suplementação fotônica e cultivo hidropônico são tendências na agricultura de precisão. Em busca de melhorar a qualidade e produtividade agrícola, a luz artificial vem sendo usada na forma de suplementação fotônica (fotobiomodulação), bioestimulando as plantas e influenciando o seu desenvolvimento em prol de qualidade ideal. O entendimento de novas formas de manejo integrado, bem como bioecologia em cultivo hidropônico suplementado com fotobiomodulação otimizada ainda são grandes desafios para comunidade científica. Ultrapassá-los é essencial para lidar com a atual expansão da atividade do setor da agricultura e riscos relacionados a contaminantes emergentes, dentre os quais estão os ativos farmacêuticos. Nesse sentido, esse projeto será executado com um bloco de pesquisa que inclui análises in vivo com plantas em desenvolvimento, sujeitas à incorporação de fármacos incluídos artificialmente em solução hidropônica. Serão investigados os parâmetros de status fisiológico através de técnicas espectroscópicas (fluorescência e tempo de vida de fluorescência). Salienta-se que serão avaliados a combinação de ativos farmacêutico, cultivo hidropônico e suplementação fotônica de luz, desenvolvimento de protocolos operacionais e de monitoramento, visando a compreensão dos mecanismos do processo de absorção do ativo nas células da planta e seus efeitos macroscópicos, microscópicos e físico-químicos, impulsionando de forma direta o surgimento de tecnológica sustentável. Além disso, será avaliada a interação dos ativos farmacêuticos ex vixo utilizando extrato vegetal, em paralelo ao desenvolvimento de métodos analíticos sensíveis e específicos (absorção UV-Vis, fluorescência, UHPLC-MS/MS e CG/MS) para detecção e quantificação dos agentes químicos de interesse, a fim de garantir a qualidade e segurança da produção de alimentos e proteger a saúde dos consumidores. O projeto busca alinhar ciências básicas e aplicadas no que tange ao meio ambiente, agricultura e fotônica.

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SILVA, KAMILA JESSIE SAMMARRO; LIMA, ALESSANDRA RAMOS; DIAS, LUCAS DANILO; GARBUIO, MATHEUS; DE SOUZA, MARIANA; CORREA, THAILA QUATRINI; BLANCO, KATE CRISTINA; SANCHES, EDGAR APARECIDO; BAGNATO, VANDERLEI SALVADOR; INADA, NATALIA MAYUMI. Photodynamic processes for water and wastewater treatment: a review. LASER PHYSICS LETTERS, v. 21, n. 5, p. 18-pg., 2024-05-01. (13/07276-1, 20/06874-6, 14/50857-8, 23/11853-6, 19/27176-8)

GARBUIO, MATHEUS; LIMA, ALESSANDRA RAMOS; SILVA, KAMILA JESSIE SAMMARRO; DE SOUZA, MARIANA; INADA, NATALIA MAYUMI; DIAS, LUCAS DANILO; BAGNATO, VANDERLEI SALVADOR. Influence of temperature combined with photodynamic inactivation on the development of Aedes aegypti. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy, v. 45, p. 8-pg., 2024-01-23. (13/07276-1, 20/06874-6, 14/50857-8, 23/11853-6, 19/27176-8)

LIMA, ALESSANDRA RAMOS; SILVA, KAMILA JESSIE SAMMARRO; AGUIAR, ANTONIO SERGIO NAKAO; DE SOUZA, MARIANA; LIMA, THALITA HELLEN NUNES; BLANCO, KATE CRISTINA; BAGNATO, VANDERLEI SALVADOR; DIAS, LUCAS DANILO. Impact of PVC microplastics in photodynamic inactivation of Staphylococcus aureus and MRSA. WATER SCIENCE AND TECHNOLOGY, v. 89, n. 8, p. 13-pg., 2024-03-29. (13/07276-1, 14/50857-8, 23/11853-6)

DE PAIVA, FLORIDA L. P.; SILVA, MARIA VIVIAN C.; MENDONCA, ANA LARA F.; ARAUJO, CRISTIANE S.; SALLUM, LOIDE O.; DE AGUIAR, ANTONIO S. N.; LIMA, ALESSANDRA R.; NAPOLITANO, HAMILTON B.; CALVETE, MARIO J. F.; DIAS, LUCAS D.. Photocatalytic Degradation of Ciprofloxacin: A Combined Experimental and Theoretical Study Using Curcumin and Hydrogen Peroxide. SEPARATIONS, v. 11, n. 9, p. 14-pg., 2024-09-01. (23/11853-6)