{"id":8463,"date":"2026-07-13T09:23:22","date_gmt":"2026-07-13T12:23:22","guid":{"rendered":"https:\/\/portalmaisagro.com\/?p=8463"},"modified":"2026-07-13T09:24:18","modified_gmt":"2026-07-13T12:24:18","slug":"sensor-composto-de-nanomateriais-detecta-vitamina-c-de-alimentos-em-segundos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/portalmaisagro.com\/?p=8463","title":{"rendered":"Sensor composto de nanomateriais detecta vitamina C de alimentos em segundos"},"content":{"rendered":"

Baseado em uma nanoestrutura que imita a a\u00e7\u00e3o de enzimas naturais, conhecida como nanoenzima, o sistema desenvolvido para o sensor dispensa equipamentos laboratoriais sofisticados<\/em><\/p>\n

Especialistas em nanotecnologia do Brasil e dos Estados Unidos desenvolveram um sensor que detecta, em menos de 1 minuto, a presen\u00e7a da vitamina C (\u00e1cido asc\u00f3rbico – AA), em alimentos. O dispositivo \u00e9 feito de uma combina\u00e7\u00e3o in\u00e9dita de nanofibras, produzidas com \u00f3xidos de zinco e de cobalto, com MXenes, uma categoria de materiais bidimensionais (2D) ultrafinos compostos por poucas camadas at\u00f4micas (leia mais sobre eles no quadro abaixo).<\/p>\n

O sensor colorim\u00e9trico\u00a0\u2014\u00a0uma ferramenta anal\u00edtica para detectar a presen\u00e7a ou a concentra\u00e7\u00e3o de uma subst\u00e2ncia por meio de uma mudan\u00e7a de cor\u00a0\u2014\u00a0\u00e9 um l\u00edquido formado pelo pr\u00f3prio material desenvolvido pelos pesquisadores. Trata-se de um nanocomp\u00f3sito constitu\u00eddo por nanofibras de \u00f3xido de zinco e de cobalto combinadas com MXene. Esse material desencadeia uma rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica ao entrar em contato com a tetrametilbenzidina (TMB), um composto utilizado para gerar uma resposta visual por mudan\u00e7a de cor. Em seu estado puro, o TMB \u00e9 incolor, mas se torna azul com a jun\u00e7\u00e3o do nanocomp\u00f3sito. Na presen\u00e7a de vitamina C, a colora\u00e7\u00e3o azul perde intensidade e pode at\u00e9 desaparecer, de acordo com a quantidade de \u00e1cido asc\u00f3rbico contida no alimento analisado.<\/p>\n

O\u00a0estudo\u00a0foi realizado pela\u00a0\u00a0Embrapa Instrumenta\u00e7\u00e3o\u00a0(SP), em parceria com o Departamento de Qu\u00edmica da Universidade Federal de S\u00e3o Carlos (UFSCar), o Instituto de Qu\u00edmica da Universidade Federal da Bahia (UFBA) e o Instituto de Nanomateriais AJ Drexel (DNI) da\u00a0Universidade Drexel, na Filad\u00e9lfia (Estados Unidos).<\/p>\n

\u00a0Versatilidade dos MXenes<\/strong><\/h3>\n

Os MXenes s\u00e3o apontados como um avan\u00e7o compar\u00e1vel ao do grafeno no campo da ci\u00eancia dos materiais e considerados promissores para diversos usos. Descobertos em 2011 pelos grupos de pesquisa dos professores Yury Gogotsi e Michel Barsoum, da\u00a0Universidade Drexel\u00a0, esses materiais bidimensionais (2D) ultrafinos, compostos por poucas camadas at\u00f4micas, t\u00eam atra\u00eddo a aten\u00e7\u00e3o de cientistas mundialmente.<\/p>\n

Um dos motivos \u00e9 a possibilidade de utiliza\u00e7\u00e3o dos MXenes em diferentes aplica\u00e7\u00f5es devido a suas propriedades distintas, como alta condutividade el\u00e9trica, grande\u00a0 \u00e1rea superficial, resist\u00eancia mec\u00e2nica e estabilidade qu\u00edmica, al\u00e9m de serem facilmente dispersos em \u00e1gua.<\/p>\n

De acordo com o relat\u00f3rio da\u00a0Market Report World\u00a0o mercado de materiais baseados em MXenes foi avaliado em aproximadamente US$ 25,41 milh\u00f5es em 2025 e atingir\u00e1 US$ 228,82 milh\u00f5es at\u00e9 2034, com taxa de crescimento de 24,58% de 2025 a 2034. Seu uso \u00e9 amplo e tem sido empregado nas \u00e1reas m\u00e9dica, ambiental, agr\u00edcola e de armazenamento de energia. No entanto, sua aplica\u00e7\u00e3o como nanoenzimas, a exemplo do sensor, permanece pouco explorada na literatura cient\u00edfica.<\/p>\n

Caminho para novos sensores<\/h3>\n

Baseado em uma nanoestrutura que imita a a\u00e7\u00e3o de enzimas naturais, conhecida como nanoenzima, o sistema desenvolvido para o sensor dispensa equipamentos laboratoriais sofisticados e permite an\u00e1lises precisas do nutriente em alimentos.\u00a0M\u00e9todos como cromatografia, eletroforese e t\u00e9cnicas eletroqu\u00edmicas s\u00e3o sens\u00edveis, por\u00e9m exigem equipamentos complexos e m\u00e3o de obra especializada.<\/p>\n

A expectativa dos cientistas para a solu\u00e7\u00e3o que muda de cor diante dos olhos \u00e9 avan\u00e7ar nas etapas de miniaturiza\u00e7\u00e3o do sistema e no desenvolvimento de dispositivos port\u00e1teis de f\u00e1cil uso e baixo custo.<\/p>\n

Do laborat\u00f3rio para o copo<\/h3>\n

O sensor \u00e9 baseado em um material comp\u00f3sito que apresenta capacidade de mimetizar enzimas naturais e foi obtido pela combina\u00e7\u00e3o de compostos inorg\u00e2nicos bidimensionais ainda pouco explorados, os MXenes, com nanofibras eletrofiadas de \u00f3xido de zinco e \u00f3xido de cobalto. A eletrofia\u00e7\u00e3o \u00e9 uma t\u00e9cnica vers\u00e1til, que utiliza campos el\u00e9tricos elevados – da ordem de alguns quilovolts – para obten\u00e7\u00e3o de fibras de dimens\u00f5es nanom\u00e9tricas.<\/p>\n

O pesquisador da Embrapa Instrumenta\u00e7\u00e3o,\u00a0Daniel Souza Correa, que coordenou o estudo junto com o professor Yury Gogotsi, diz que, na pr\u00e1tica, o material desenvolvido faz com que o TMB, composto utilizado na an\u00e1lise, adquira uma colora\u00e7\u00e3o azul. Quando h\u00e1 vitamina C na amostra, essa cor vai desaparecendo gradualmente, o que permite determinar a concentra\u00e7\u00e3o do nutriente.<\/p>\n

\u201cQuanto maior a concentra\u00e7\u00e3o do \u00e1cido asc\u00f3rbico, mais intensa e mais r\u00e1pida \u00e9 a mudan\u00e7a, ocasionando o desbotamento da cor azul. Os testes podem ser realizados em amostras de apenas 2 mL e demandam menos do que 0,5 mg do material desenvolvido. Isso reduz custos de an\u00e1lise e elimina a necessidade de equipamentos sofisticados, comuns em an\u00e1lises laboratoriais tradicionais\u201d, explica o pesquisador.<\/p>\n

Para comprovar a efici\u00eancia do sensor, os pesquisadores testaram a tecnologia em diferentes tipos de suco de laranja – natural, industrializado e suco em p\u00f3. As medi\u00e7\u00f5es foram realizadas em triplicata. O sensor conseguiu medir a quantidade de vitamina C existente nas amostras com \u00edndices pr\u00f3ximos a 100%, prova da precis\u00e3o do m\u00e9todo em reais condi\u00e7\u00f5es.<\/p>\n

\u201cO m\u00e9todo ainda demonstrou alta seletividade. Subst\u00e2ncias comuns encontradas em alimentos \u2014 como a\u00e7\u00facar, sais e outros compostos org\u00e2nicos \u2014 n\u00e3o interferiram significativamente na medi\u00e7\u00e3o. Isso \u00e9 fundamental para aplica\u00e7\u00f5es reais, onde as amostras s\u00e3o complexas e cont\u00eam componentes variados\u201d, esclarece a professora da UFBA Luiza Amim Mercante.<\/p>\n

M\u00e9todo facilita detec\u00e7\u00e3o de vitamina C<\/strong><\/h3>\n

A vitamina C \u00e9 considerada um nutriente essencial no organismo, com propriedades antioxidantes e papel fundamental em processos fisiol\u00f3gicos, como s\u00edntese de col\u00e1geno e absor\u00e7\u00e3o de ferro. Sua defici\u00eancia est\u00e1 associada a problemas de sa\u00fade, como escorbuto e dist\u00farbios mentais.<\/p>\n

Para garantir n\u00edveis adequados em alimentos, \u00e9 necess\u00e1rio medir sua concentra\u00e7\u00e3o de forma r\u00e1pida e precisa.\u00a0Por isso, o desenvolvimento de m\u00e9todos confi\u00e1veis de monitoramento \u00e9 estrat\u00e9gico tanto para a ind\u00fastria quanto para a sa\u00fade p\u00fablica.<\/p>\n

A detec\u00e7\u00e3o colorim\u00e9trica surge como alternativa mais simples e acess\u00edvel. Nesse m\u00e9todo, nanoenzimas desencadeiam rea\u00e7\u00f5es que geram mudan\u00e7a de cor, permitindo quantificar indiretamente subst\u00e2ncias como a vitamina C, de maneira r\u00e1pida e visual\u201d, diz Correa.<\/p>\n

O pesquisador explica que, devido \u00e0 alta efici\u00eancia para promover rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas, \u00e0 estabilidade e ao baixo custo, as nanoenzimas t\u00eam sido empregadas com sucesso no desenvolvimento de sensores colorim\u00e9tricos.\u00a0\u201cO desempenho das nanoenzimas \u00e9 intrinsecamente influenciado pelos nanomateriais que as constituem\u201d, diz ele.<\/p>\n

Tecnologia com m\u00faltiplas aplica\u00e7\u00f5es<\/strong><\/h3>\n

Para Murilo Henrique Moreira Facure, que desenvolveu o estudo durante seu doutorado realizado no Programa de P\u00f3s-Gradua\u00e7\u00e3o em Qu\u00edmica (PPGQ) da UFSCar e no Laborat\u00f3rio Nacional de Nanotecnologia para o Agroneg\u00f3cio (LNNA), sediado na Embrapa Instrumenta\u00e7\u00e3o, o trabalho representa tamb\u00e9m um desdobramento de sua experi\u00eancia no grupo do professor Gogotsi, com o qual Facure realizou est\u00e1gio sandu\u00edche de um ano durante seu doutorado.<\/p>\n

Desenvolvido ap\u00f3s seu retorno ao Brasil, a pesquisa teve como foco inicial a an\u00e1lise de alimentos, mas o potencial da tecnologia vai al\u00e9m. \u201cO sensor pode ser adaptado para monitorar vitamina C em fluidos biol\u00f3gicos, contribuindo para diagn\u00f3sticos m\u00e9dicos e acompanhamento nutricional\u201d, afirma Facure.<\/p>\n

Segundo ele, o trabalho tamb\u00e9m representa um avan\u00e7o cient\u00edfico importante no desenvolvimento de nanoenzimas, considerando que a combina\u00e7\u00e3o entre diferentes materiais \u2014 neste caso, nanofibras e MXene \u2014 gerou um efeito sin\u00e9rgico, aumentando significativamente a efici\u00eancia da rea\u00e7\u00e3o, de forma r\u00e1pida e f\u00e1cil. \u201cEsse tipo de inova\u00e7\u00e3o, al\u00e9m de ser uma alternativa para detectar o nutriente, abre caminho para novos sensores qu\u00edmicos e biol\u00f3gicos, com aplica\u00e7\u00f5es que v\u00e3o desde seguran\u00e7a alimentar at\u00e9 monitoramento ambiental\u201d, analisa.<\/p>\n

Ele explica que a jun\u00e7\u00e3o de nanofibras com o composto bidimensional resultou em uma estrutura altamente reativa, capaz de imitar o funcionamento de enzimas naturais com bom desempenho.<\/p>\n

Atualmente professor da Escola de Engenharia de S\u00e3o Carlos (EESC) da Universidade de S\u00e3o Paulo (USP), Facure \u00e9 o primeiro autor do artigo \u201cZnO\u2212Co3<\/sub>O4<\/sub>\u00a0Nanofibers\/MXene Composite with Peroxidase-Like Activity for Ascorbic Acid Detection\u201d, publicado na revista ACS Applied Nano Materials, volume 8 de 2025.<\/p>\n

Texto: \u00a0Embrapa<\/p>\n

Foto: \u00a0Gabriel Morais<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

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