Biossensores Microbianos. e suas Aplicações Ambientais

Transcrição

1 Microbianos FIOCRUZ Brazil e suas Aplicações Ambientais Paulo R. G. Barrocas paulo.barrocas@ensp.fiocruz.br Departamento de Saneamento e Saúde Ambiental Escola Nacional de Saúde Pública FIOCRUZ

2 Definição, ç, Princípios, Características & Classificações dos Microbianos:DNA Recombinante, Genes de Resistência e Sinalizadores Biossensor para estudo da biodisponibilidade do Hg Aplicações dos & Comerciais disponíveis Perspectivas Futuras dos 2

3 Produção Acadêmica sobre a partir da década de 1980 Simpósio nos EUA em 1984 Periódico: Biosensor and Bioeletronics em 1985 Barrocas et al.,

4 Nova Abordagem: Definição: Biossensor é um sistema integrado e independente, contendo um elemento biológico, responsável pela detecção do analito, em contato direto com um elemento transdutor, o qual converte a reação biológica em um sinal mensurável Rodriguez-Mozaz et al.,

5 Princípio dos : Nakamura & Karube,

6 Características e Vantagens dos Rodriguez-Mozaz et al.,

7 Classificação ç dos : Método de Conversão do Sinal Elemento Biológico de Detecção Rodriguez-Mozaz et al.,

8 Princípio dos Microbianos: Köhler et al.,

9 9 Construção do Biossensor Microbiano: Tecnologia do DNA Recombinante Gene Sinalizador Promotor do Gene de Resistência Ramanathan et al., 1994

10 10 Mecanismos Genéticos de Resistência Bacteriana a Metais: Silver, 1988

11 Genes de Sinalização de Microbianos: Bioluminescência é conveniente: análises in vivo e reutilizáveis Relação direta como o Metabolismo Celular: Biodisponibilidade 11 Köhler et al., 2000

12 Exemplos: Microbianos Específicos Genéricos (ex: toxidade) Köhler et al.,

13 FIOCRUZ Brazil Exemplo: Biossensor de Hg Complexos neutros de Hg são mais Biodisponíveis que complexos aniônicos 13 g p ) Cl total (mm) Hg species (%) H(OH) Hg(OH) o 2 H(Cl) Hg(Cl) o 2 H(Cl) Hg(Cl) - 3 H(Cl) Hg(Cl) RLU E03 1.0E-03 10E02 1.0E-02 10E01 1.0E E 1.0E E 1.0E E 1.0E E 1.0E+0303 Chloride (mm) 0.2 nm Hg(II) 0.4 nm Hg(II) 0.6 nm Hg(II) Model ecies (%) ral Hg sp Neut

14 14 Áreas de Aplicações dos : Clínica Alimentos Ambiental Monitoramento/Screening Avaliação da Biodisponibilidade Avaliação do Efeito/Toxicidade i id d Avaliação de Risco Ambiental Exemplos: DBO, Fenol, Fosfato, Metais e Pesticidas

15 15 Exemplos da Aplicação de a Amostras Ambientais: Rodriguez-Mozaz et al., 2005

16 16 Comerciais existentes no mercado: Rodriguez-Mozaz et al., 2005

17 Comerciais existentes no mercado: RIANA Rodriguez-Mozaz et al.,

18 FIOCRUZ Brazil Perspectivas Futuras dos : 18 Aperfeiçoamento das Tecnologias dos Transdutores Nanotecnologia & Miniaturização Matrizes Multi-sensores Desenvolvimento de Novos Bioelementos Biomateriais desenvolvidos por Engenharia Genética Materiais Sintéticos Aperfeiçoamento das Técnicas de Construção Imobilização

19 Perspectivas Futuras dos : Desenvolvimento de novos para a Análise de Contaminantes Emergentes; Ferramenta para avaliação rápida de amostras ambientais in loco; Possível uso na biorremediação de áreas contaminadas; Aumento do número de Patentes e de Sistemas Comerciais no mercado; Desenvolvimento de Estações Analíticas Desenvolvimento de Estações Analíticas Autônomas Integradas Remotamente. 19

20 Mudanças Climáticas FIOCRUZ Brasil Brazil 20