Brasileiros fazem fibra óptica de algas marinhas

Com informações da Agência Fapesp - 12/05/2020

Ela faz tudo o que uma fibra óptica faz, mas é biodegradável e até comestível.
[Imagem: Eric Fujiwara et al. - 10.1038/s41598-020-64103-3]

Fibra óptica comestível

Pesquisadores da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas) sintetizaram uma fibra óptica feita de ágar.

Ágar, também chamada de ágar-ágar, é uma gelatina natural extraída de algas marinhas. As fibras ópticas tradicionais, usadas em telecomunicações, são feitas de um cristal muito puro de óxido de silício.

Mas a vocação da fibra óptica de ágar é bem outra devido às características que ela herda de sua matéria-prima: Para se ter uma ideia, a fibra é comestível, biocompatível e biodegradável.

Isso significa que ela poderá ser usada no interior de seres vivos para diversas aplicações, como transmissão de luz para fototerapia ou optogenética - por exemplo, a estimulação de neurônios pela luz para estudo de circuitos neuronais -, imageamento de estruturas corporais e entrega localizada de medicamentos.

Outro uso possível seria seu funcionamento como um sensor, dedicado à detecção de microrganismos em órgãos específicos. A grande vantagem desse sensor seria que a sonda, depois de implantada e de atender ao objetivo, seria completamente absorvida pelo organismo.

Demonstração dos usos da fibra óptica como sensor.
[Imagem: Eric Fujiwara et al. - 10.1038/s41598-020-64103-3]

Sensor de fibra óptica

O ágar é um material composto pela 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," conta o pesquisador Eric Fujiwara.

Os pesquisadores testaram a fibra em diferentes meios: ar, água, etanol e acetona. E verificaram que ela é sensível ao ambiente, comprovando seu funcionamento como sensor. "O fato de a gelatina sofrer alterações estruturais sob variações de temperatura, umidade e pH torna a fibra adequada para fins de sensoriamento óptico," confirmou Eric.

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," finalizou o pesquisador.

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