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"Pilha biolgica" e tecnologias inovadoras rendem prmios a cientistas da USP  

18/10/2018 - O grupo do professor Frank Crespilho, do Instituto de Qumica de So Carlos (IQSC) da USP, est de parabns. Nas ltimas semanas, um dos seus pesquisadores, Lucyano Macedo, recebeu o prmio Jovem Qumico Cientista da Metrohm Brasil pelo trabalho que desenvolveu durante o mestrado. Alm disso, o prprio professor Crespilho foi honrado com o prmio "Cincia e Tecnologia de So Carlos" na categoria Jovem Pesquisador.

Nos ltimos anos, o grupo vem aperfeioando a chamada "bioclula a combustvel cooperativa", uma pilha biolgica que usa o metabolismo da levedura do po (Saccharomyces cerevisae) para produzir energia eltrica. A bioclula formada por fibras de carbono nas quais se imobiliza uma protena chamada lcool desidrogenase. Essas fibras so utilizadas depois em um meio que contm a levedura. O que acontece que quando as leveduras so alimentadas com glicose, elas transformam essa glicose em etanol, que por sua vez transformado em acetaldedo pela lcool desidrogenase das fibras de carbono. Essa ltima reao produz uma molcula, o NADH, que oxidada pelo eletrodo para produzir uma corrente eltrica.

A bioclula mais do que uma ideia engenhosa ou uma simples prova de conceito. uma tecnologia que, se desenvolvida adequadamente, pode ter vrias aplicaes interessantes.

"Poderamos usar o esgoto como fonte de energia, por exemplo", disse o professor Crespilho, notando que essa energia, produzida por meio das reaes de decomposio da matria orgnica, seria uma energia limpa.

Outra aplicao apontada por Crespilho a de criar biossensores comestveis. " uma tecnologia que j existe. Voc ingere o sensor e ele mede parmetros do seu organismo", explicou. Ele citou um trabalho recente publicado na revista Science que descreve como pesquisadores dos EUA desenvolveram um biossensor com bactrias que foi capaz de identificar porcos que sangravam no intestino.

O professor Crespilho se encontra em Harvard no momento, colaborando com um grupo norte-americano para combinar a bioclula combustvel cooperativa com um sistema que permite armazenar a energia produzida.


Infravermelho e eletroqumica

Para acompanhar as reaes que ocorrem na bioclula, o grupo teve que desenvolver um sistema prprio de microscopia, e foi nesse quesito que Lucyano Macedo se destacou. O desafio consistiu em juntar duas tcnicas diferentes: a espectroscopia infravermelho multiplex, que permite medir reaes qumicas no espao, e os sistemas eletroqumicos, onde acontecem as reaes da bioclula.

"A gua necessria para eletroqumica, mas ela um problema para o infravermelho", explica Macedo. Ele explica que as vibraes das molculas de gua interferem com a medida infravermelha. A soluo, que Macedo desenvolveu durante o mestrado, foi criar uma clula na qual a reao eletroqumica ocorre em uma camada muito fina de gua. Dessa forma, o rudo produzido pela vibrao das molculas de gua minimizado, e o sinal da reao de interesse pode ser determinado com preciso. Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Analytical Chemistry e lhe valeram o prmio Jovem Qumico Cientista.

17/10/18
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