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Análise: Se você acaba com dor de barriga depois de comer algo de procedência duvidosa, provavelmente é uma das pessoas com sorte.
Se você acaba com dor de barriga depois de comer algo de procedência duvidosa, provavelmente é uma das pessoas com sorte. Doenças transmitidas por alimentos são um problema global e potencialmente letal que causa muito mais do que desconforto intestinal. Estima-se que mais de 850 milhões de pessoas adoecem todos os anos após consumirem alimentos contaminados, resultando em mais de 1,5 milhão de mortes anuais, segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS).
E embora a tecnologia tenha dominado a maioria dos aspectos da vida cotidiana, nossa prática padrão de segurança alimentar ainda é um teste rápido e superficial de olfato para determinar o frescor do leite de ontem ou das sobras da semana passada. Mas o nariz humano é um detector químico imperfeito, como evidenciado por muitos casos de ingestão excessiva de Pepto-Bismol na manhã seguinte a uma refeição.
Então, para nos salvar de uma fatia de salmão secretamente contaminada, engenheiros da Universidade da Califórnia (UC) Berkeley desenvolveram um "nariz elétrico", descrevendo seu trabalho na revista Science Advances. O nariz eletrônico, desenvolvido na UC Berkeley, pode melhorar a segurança alimentar ao detectar gases associados a alimentos estragados ou alérgenos alimentares comuns.
(Brandon Sánchez-Mejia/UC Berkeley) É importante ressaltar que essa tecnologia pode ser incorporada a eletrodomésticos do dia a dia para nos proteger de patógenos ocultos, incluindo aqueles associados à deterioração dos alimentos. "Acho que geladeiras 'inteligentes' – que vêm com sensores que você pode controlar pelo celular – seriam uma ótima aplicação para esse tipo de tecnologia", explica Carla Bassil, engenheira elétrica da UC Berkeley e principal autora do estudo.
"Imagine como seria ótimo se sua geladeira pudesse dizer: 'Ei, seu brócolis vai estragar logo, então é melhor você comê-lo'. Ou: 'Seu frango está no fim da validade'. " O "nariz eletrônico" consiste em 16 sensores, cada um sensível a uma mistura ligeiramente diferente de gases, para dar aos consumidores indecisos um sinal de positivo ou negativo para aquela coxa de frango que sobrou.
Bassil compara esses sensores a "papilas gustativas digitais", cada uma sintonizada com um estímulo diferente. "Cada um desses 16 sensores possui uma película sensora diferente, que funciona convertendo reações químicas entre a superfície do sensor e a molécula de gás em sinais elétricos", explicou ela em uma palestra recente.
O que mudou: Doenças transmitidas por alimentos são um problema global e potencialmente letal que causa muito mais do que desconforto intestinal.
Os pesquisadores utilizaram métodos de aprendizado de máquina para treinar o nariz eletrônico a reconhecer 16 produtos alimentícios diferentes, alcançando uma precisão geral de previsão de quase 93%. Esses itens incluem frutas e alérgenos comuns de nozes, como nozes e amendoins. Eles também o desafiaram com a tarefa ingrata de identificar frango cru, leite e ovos deixados fora da geladeira por 24 a 48 horas.
O nariz eletrônico representa diversos avanços em relação a outros sistemas de detecção de gás em chip único que podem usar apenas de 2 a 10 sensores, afirmam os pesquisadores. Por exemplo, o nariz eletrônico funciona em temperatura ambiente, graças a semicondutores feitos de nanotubos de carbono – um material quase milagroso que oferece uma grande área de superfície, além de resistência e leveza.
Além disso, a fabricação dessa probóscide artificial requer uma técnica relativamente simples chamada deposição por gotejamento, na qual os pesquisadores aplicam uma solução com nanopartículas em um chip, enxaguam e secam com uma pistola de nitrogênio (um dispositivo que soa como ficção científica).
"O aspecto verdadeiramente escalável do meu nariz eletrônico é que podemos usar todos esses diferentes tipos de materiais sensores, depositando-os em uma única etapa", diz Bassil. No entanto, ainda existem várias maneiras de aprimorá-lo. Os pesquisadores já avançaram na prevenção da confusão de categorias, que pode confundir nozes e amendoim (que são leguminosas) – uma distinção essencial, já que esses estão entre os nove alérgenos mais comuns nos EUA e podem causar anafilaxia, uma reação alérgica potencialmente fatal.
Como resultado, esse nariz sintético poderá eventualmente ser usado para detectar alérgenos também. Espera-se que isso previna algumas das quase 3,4 milhões de visitas a hospitais de emergência devido a alergias alimentares que ocorrem a cada ano nos EUA, o que equivale a um paciente a cada 10 segundos.
Além disso, embora o nariz eletrônico consiga detectar apenas 0,05 gramas de noz isolada, ou cerca de um centésimo de uma única noz, ele ainda precisa ser testado em condições mais complexas. Detectar o cheiro de noz em um bolo ou identificar um único item estragado em uma geladeira cheia de alimentos são tarefas mais difíceis.
Para lembrar: Estima-se que mais de 850 milhões de pessoas adoecem todos os anos após consumirem alimentos contaminados, resultando em mais de 1,5 milhão de mortes anuais, segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS).
O nariz eletrônico portátil poderá um dia permitir a detecção da segurança alimentar em qualquer lugar. (Brandon Sánchez-Mejia/UC Berkeley) A equipe também está desenvolvendo um nariz eletrônico portátil que sincroniza com um aplicativo de smartphone. Clientes de restaurantes passando um detector eletrônico sobre o sushi poderão um dia se tornar comuns.
visão em restaurantes. Quanto custaria um dispositivo desses e se ele poderia ser usado em outros ambientes com poucos recursos, ainda está por ser visto. Muitas doenças transmitidas por alimentos são causadas pela falta de refrigeração, água contaminada ou fornecimento intermitente de energia elétrica – necessidades básicas que precisam ser atendidas.
Relacionado: Os 4 principais sinais de que você deve jogar fora alimentos velhos, de acordo com a ciência. Mas não há motivo para limitar as aplicações do nariz eletrônico à alimentação. Essa tecnologia poderia ser expandida para a biometria, para entender e rastrear odores relacionados à saúde humana, como cães de alerta para diabetes.
"O aprendizado de máquina provou ser um divisor de águas para a tecnologia de sensores, graças aos avanços nas capacidades de reconhecimento de padrões e maior facilidade de uso", conclui Bassil. "E o que é empolgante é que você pode treinar o nariz eletrônico com os objetos de sua escolha, para que possa projetar sensores personalizados para qualquer aplicação.
" Esta pesquisa foi publicada na Science Advances. Este artigo foi verificado por Rachel Garner e editado por Clare Watson. Embora nos orgulhemos do nosso processo, somos apenas humanos. Se você encontrar algum erro, por favor, nos avise. As notícias do ScienceAlert são escritas, verificadas e editadas por humanos, nunca geradas por IA.
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Fonte original:
Tiny Device Developed in Berkeley Could Help Save Millions From Food Poisoning
Categorias: Mundo, Ciência, Breaking News
Marcador: Notícias
