Com publicação científica

Toxinas de cianobactérias
Sensor de nanoporo consegue identificar toxinas de cianobactérias em amostras
Novo sensor foi capaz de distinguir sete toxinas provenientes de florações de cianobactérias e detectar toxina comum em concentrações extremamente baixas
Lakeside scene with bright green water near the shore, pebbles on the bank, and trees in the distance under a partly cloudy sky.

PJ photography via Shutterstock

Floração de cianobactérias

Por Redação SciAdvances

7 de agosto de 2026, 16:55

Fonte

Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL)

Áreas

Bacteriologia, Biologia, Biotecnologia, Biotecnologia Marinha, Ciência Ambiental, Engenharia Biológica, Microbiologia, Monitoramento Ambiental, Oceanografia, Qualidade da Água, Saneamento

Compartilhar

Toxinas de cianobactérias

As cianobactérias são um grupo específico de bactérias que realiza fotossíntese, podendo ser encontradas em lagos, rios, represas, oceanos e ambientes vizinhos.

Nestes ambientes aquáticos, as cianobactérias podem se multiplicar de maneira rápida e densa, formando as chamadas florações, que ficam visíveis na forma de uma camada verde na água.

Essas florações podem liberar microcistinas, uma família de toxinas que ameaçam o abastecimento de água potável, as águas recreativas e os ecossistemas aquáticos.

Mais de 300 variantes de microcistinas, conhecidas como congêneres, já foram identificadas pela ciência; cada uma delas pode produzir efeitos biológicos diversos.

Mas a detecção rápida destas microcistinas ainda é um desafio. Tanto testes de imunoensaio ELISA quanto a cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas em tandem têm suas limitações, seja em relação à identificação de congêneres específicos ou aos requisitos de usabilidade necessários.

Avanço: tecnologia usa proteína para acessar sinal característico de microcistinas

Agora, uma pesquisa liderada por cientistas da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL), na Suíça, desenvolveu e testou um sensor de nanoporos capaz de detectar microcistinas em amostras de água com cianobactérias.

O sensor utiliza a proteína aerolisina, que forma espontaneamente um canal em forma de ‘nanoporo’ através de uma membrana fina. Quando uma tensão elétrica é aplicada, o fluxo de íons pelo canal gera uma corrente elétrica.

À medida que uma molécula de microcistina interage com o nanoporo ou passa por ele, ela bloqueia parte dessa corrente elétrica durante um intervalo de tempo. A intensidade e a duração do bloqueio geram um sinal característico daquela microcistina específica.

Apenas com base no acesso a esses sinais, os cientistas conseguiram diferenciar sete congêneres individuais de microcistinas em condições de laboratório.

O estudo foi publicado na revista científica ACS Nano.

Tecnologia foi testada em amostras de água com cianobactérias de lagos na Suíça

Os pesquisadores testaram a tecnologia com amostras de água de lagos da Suíça, filtradas para remover partículas que poderiam interferir nos nanoporos.

Em amostras do Lago de Genebra, foram separadas duas microcistinas que haviam sido adicionadas em concentrações representativas de florações intensas. A água do lago não impediu que o nanoporo distinguisse as duas toxinas.

Em uma amostra coletada durante uma floração de cianobactérias no Lago de Lugano, o nanoporo identificou e quantificou uma das microcistinas mais estudadas, a MC-LR, conseguindo medir uma concentração de 12,7 nanomolar, valor muito próximo ao resultado de 13,1 nanomolar obtido por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas em tandem.

Ao criar um gradiente de concentração de sal através do poro, os pesquisadores também aumentaram a sensibilidade e detectaram a MC-LR em concentrações extremamente baixas, da ordem de picomolar.

Por outro lado, a tecnologia atual ainda tem limitações que impedem seu uso em campo: as amostras ainda precisam passar por processos de filtração e ajuste para altas concentrações de sal antes da medição.

No entanto, como os nanoporos são compactos e geram sinais elétricos em tempo real, o sensor poderia, futuramente, ser incorporado a sistemas portáteis para monitoramento da água in loco e em tempo real.

Alissa Agerova, doutoranda na EPFL e primeira autora do estudo, deve iniciar em breve a startup CYnANO, para complementar o desenvolvimento e comercializar a nova tecnologia.

Publicidade

Últimos avanços

Publicidade

Autores/Pesquisadores Citados

Alissa Agerova

Doutoranda na Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL)

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Comunique um Erro

Publicidade

Outros avanços

E-books gratuitos

Rolar para cima