José Tadeu Arantes | Agência FAPESP – Uma fibra óptica feita de ágar foi produzida na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). O dispositivo é comestível, biocompatível e biodegradável. E poderá ser usado in vivo para imageamento de estruturas corporais, entrega localizada de luz para fototerapia ou optogenética [por exemplo, a estimulação de neurônios pela luz para estudo de circuitos neuronais] e entrega localizada de medicamentos. Outro uso possível seria a detecção de microrganismos em órgãos específicos – caso em que a sonda, depois de implantada e de atender ao objetivo, seria completamente absorvida pelo organismo.

A pesquisa, apoiada pela FAPESP, foi desenvolvida e liderada pelos professores Eric Fujiwara (Faculdade de Engenharia Mecânica, Unicamp) e Cristiano Cordeiro (Instituto de Física GlebWataghin, Unicamp), em colaboração com o professor Hiromasa Oku (Universidade de Gunma, Japão).

Artigo a respeito foi publicado pelos pesquisadores no periódico Scientific Reports, do Grupo Nature.

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Ágar, também chamada de ágar-ágar, é uma gelatina natural extraída de algas marinhas. Sua composição consiste na mistura de dois polissacarídeos: agarose e agaropectina. “Nossa fibra óptica consiste em um cilindro de ágar, com diâmetro externo de 2,5 milímetros [mm], e um arranjo interno regular de seis orifícios cilíndricos de ar, com 0,5 mm de diâmetro cada um, circundando um núcleo sólido. A luz é confinada devido à diferença entre os índices de refração do núcleo de ágar e dos buracos de ar”, diz Fujiwara à Agência FAPESP.

“Para produzir a fibra, vertemos ágar de tipo alimentício em um molde, com seis hastes longitudinais dispostas simetricamente em torno do eixo principal. A gelatina se distribuiu pelo espaço disponível. Após o resfriamento, as hastes são removidas para formar orifícios de ar e o guia de ondas solidificado é liberado do molde. O índice de refração e a geometria da fibra podem ser adaptados, variando a composição da solução de ágar e o design do molde, respectivamente”, explica Fujiwara.

Os pesquisadores testaram a fibra em diferentes meios: ar, água, etanol e acetona. E verificaram que ela é sensível ao contexto. “O fato de a gelatina sofrer alterações estruturais sob variações de temperatura, umidade e pH torna a fibra adequada para fins de sensoriamento óptico”, afirma Fujiwara.

Outra aplicação promissora é o uso simultâneo da fibra como sensor óptico e meio de crescimento para microrganismos. “Nesse caso, o guia de ondas pode ser projetado como uma unidade de amostra descartável, contendo os nutrientes necessários. As células imobilizadas no dispositivo seriam sensoriadas opticamente e o sinal analisado por meio de câmera ou espectrômetro”, descreve o pesquisador.

O artigo Agarose-based structured optical fibre pode ser lido em www.nature.com/articles/s41598-020-64103-3.

Marcelo Barros
Jornalista (MTB 38082/RJ). Graduado em Sistemas de Informação pela Universidade Estácio de Sá (2009). Pós-graduado em Administração de Banco de Dados (UNESA), pós-graduado em Gestão da Tecnologia da Informação e Comunicação (UCAM) e MBA em Gestão de Projetos e Processos (UCAM). Atualmente é o vice-presidente do Instituto de Defesa Cibernética (www.idciber.org), editor-chefe do Defesa em Foco (www.defesaemfoco.com.br), revista eletrônica especializado em Defesa e Segurança, co-fundador do portal DCiber.org (www.dciber.org), especializado em Defesa Cibernética. Participo também como pesquisador voluntário no Laboratório de Simulações e Cenários (LSC) da Escola de Guerra Naval (EGN) nos subgrupos de Cibersegurança, Internet das Coisas e Inteligência Artificial. Especializações em Inteligência e Contrainteligência na ABEIC, Ciclo de Estudos Estratégicos de Defesa na ESG, Curso Avançado em Jogos de Guerra, Curso de Extensão em Defesa Nacional na ESD, entre outros. Atuo também como responsável da parte da tecnologia da informação do Projeto Radar (www.projetoradar.com.br), do Grupo Economia do Mar (www.grupoeconomiadomar.com.br) e Observatório de Políticas do Mar (www.observatoriopoliticasmar.com.br) ; e sócio da Editora Alpheratz (www.alpheratz.com.br).