Pesquisadores da Universidade de Cincinnati desenvolveram um sensor que detecta toxinas da proliferação de algas que contaminam as a¡guas superficiais, como rios, lagos e riachos. A detecção precoce dessas toxinas pode ajudar as estações de tratamento de águaa ajustar a estratanãgia de tratamento para evitar que as substâncias perigosas contaminem a águapota¡vel.

A pesquisa éliderada por Dionysios Dionysiou, professor de engenharia ambiental, com sua aluna, Vasileia Vogiazi, que recentemente obteve seu doutorado em engenharia ambiental pela UC.

Os pesquisadores criaram um sensor baseado em apta¢mero eletroqua­mico que detecta e mede a cianotoxina microcistina na água. As microcistinas são subprodutos ta³xicos da proliferação de algas prejudiciais , que se desenvolvem quando o fertilizante usado na agricultura passa para os corpos d'a¡gua. A exposição atravanãs da águapota¡vel pode causar danos ao fa­gado, crescimento de tumor e gastroenterite.

Uma vez que as cianotoxinas são detectadas na águapota¡vel acabada, émais difa­cil removê-las - o que ocorreu em Toledo, Ohio, em 2014 e levou a um pedido de não beber para 500.000 consumidores. A detecção precoce com o sensor na fonte de águadoce, como o Lago Erie no caso de Toledo, alertaria as estações de tratamento de águasobre a presença das toxinas antes de a águaentrar na estação de tratamento.

"Os processos de tratamento convencionais nem sempre são eficientes na remoção de cianotoxinas. agua contaminada com essas toxinas émais difa­cil de tratar", disse Vogiazi. “Se as toxinas passarem por vários esta¡gios de tratamento, éesperado um infeliz aumento no custo e grandes dificuldades no gerenciamento geral de uma estação de tratamento”.

Financiado por uma bolsa da National Science Foundation, os resultados foram publicados na revista ACS ES&T Engineering .

Os colaboradores do projeto inclua­ram pesquisadores de várias disciplinas da UC: Vesselin Shanov, professor de engenharia química; Ryan White, professor associado de engenharia elanãtrica e química; e Bill Heineman, distinto professor pesquisador de química. Pesquisadores da Agência de Proteção Ambiental - Armah de la Cruz e Eunice Varughese - também contribua­ram.

"Vasileia estava muito motivada. Ela repassou o tipo de treinamento ta­pico de engenharia ambiental ", disse Dionysiou. “Ela foi para o departamento de química para aprender aspectos relacionados a  eletroquímica e desenvolvimento de sensores, fez alguns testes com uma empresa que fabrica apta¢meros e teve um suporte incra­vel com sensores do professor Bill Heineman e do professor Ryan White."

Usando amostras de águaretiradas do Lago Erie e de outros corpos d' águade Ohio, os pesquisadores empregaram seu sensor para detectar e medir com sucesso a quantidade de um tipo especa­fico de microcistina comumente encontrada na regia£o. A próxima etapa para pesquisas futuras éexpandir os tipos de toxinas que o sensor pode detectar e criar um dispositivo prota³tipo para ser usado em campo.

"Na³s nos concentramos em microcistinas que são comumente encontradas aqui em Ohio e em outros lugares, mas existem outras toxinas importantes, então queremos desenvolver sensores modificados que possam ser seletivos para outras toxinas, bem como dispositivos de detecção que possam detectar e medir quantitativamente maºltiplas cianotoxinas na água", disse Dionysiou.