Uma pesquisa do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP propôs uma plataforma multissensor capaz de detectar anticorpos contra o vírus da gripe aviária em cerca de seis minutos. O estudo, intitulado Microfluidic Electronic Tongue Made with Nanostructured Films of Proteins from Renewable Sources to Detect H5N1 Antibodies from Avian Influenza Virus, apresenta um dispositivo que pode ser utilizado tanto em aplicações clínicas quanto veterinárias. A plataforma emprega proteínas vegetais e nanopartículas de ouro usadas como sensores, e surge como uma alternativa de baixo custo para a detecção rápida de anticorpos contra o vírus da H5N1, também conhecido como Influenza A.
A identificação de anticorpos da gripe aviária ajuda a rastrear regiões e espécies que tiveram contato com o vírus, além de permitir a detecção precoce e a contenção de surtos.
Os sensores da plataforma utilizam as proteínas vegetais zeína, encontrada no milho; jacalina, presente na jaca; e concanavalina A (ConA), encontrada no feijão-de-porco. A sericina, proteína presente na seda, é usada para modificar as nanopartículas de ouro (AuNP-SER). Juntos, esses materiais permitem ao dispositivo diferenciar substâncias presentes em líquidos a partir das interações com as propriedades elétricas da amostra.
Em entrevista ao Jornal da USP, o professor Osvaldo Novais de Oliveira Junior, orientador do trabalho, explica que os pesquisadores desenvolveram o equipamento a partir dos princípios da eletrônica orgânica, área que procura criar dispositivos utilizando materiais orgânicos.
“A língua eletrônica pode ser usada poucas vezes e depois o material precisa ser descartado. Por isso, é uma preocupação usar materiais que sejam úteis como sensores, mas que também sejam de fontes renováveis e possam ser biodegradados”, conta.
Uma superlíngua
A “língua eletrônica” utiliza um conjunto de sensores para medir propriedades elétricas da amostra analisada, como a capacidade de conduzir eletricidade e de armazenar carga. Cada material empregado na construção do dispositivo interage de maneira diferente com o líquido. A combinação das respostas dos sensores produz um padrão elétrico que pode ser utilizado para identificar as substâncias presentes na amostra.
Apesar do nome, a língua eletrônica não é um aparelho instalado no corpo. A denominação se deve à sua alta sensibilidade para diferenciar substâncias e sabores em amostras líquidas. Por isso, a tecnologia também pode ser empregada no controle de qualidade de produtos alimentícios, como o café. O aparelho pode ser calibrado a partir de avaliações feitas por degustadores e, com o auxílio de inteligência artificial, aprender a reconhecer os padrões associados às preferências do paladar humano.
“A língua eletrônica é muito superior à língua humana para a detecção de alguns sabores. Por exemplo, provando uma mistura de água com sal, um humano médio precisa de uma concentração de sal que pode ser 1 mil ou 10 mil vezes maior do que a que uma boa língua eletrônica precisaria para apontar que existe sal na água”, explica Oliveira Junior.
Em 2006, os pesquisadores desenvolveram um trabalho utilizando diferentes tipos de café, que haviam sido avaliados por degustadores da Associação Brasileira da Indústria do Café. Depois, mediram as mesmas amostras com a língua eletrônica e utilizaram os resultados para treinar um algoritmo de aprendizado de máquina a reconhecer quais cafés eram considerados melhores pelos degustadores. Segundo o professor, o modelo conseguiu prever a nota atribuída aos cafés com uma precisão de aproximadamente 0,1 ponto.
Na indústria alimentícia, a língua eletrônica poderia ser usada no controle de qualidade e na autenticação de alimentos, além de auxiliar na detecção de contaminação por pesticidas ou outras substâncias. Da avaliação de cafés à identificação de anticorpos contra vírus, as diferentes aplicações da língua eletrônica partem do mesmo princípio: combinar as respostas dos sensores para formar uma espécie de “impressão digital” elétrica da amostra.
Do café à gripe aviária
No estudo sobre a gripe aviária, a língua eletrônica utiliza quatro sensores revestidos com materiais diferentes para produzir uma assinatura elétrica da amostra. Quando os anticorpos contra o H5N1 interagem com essas superfícies, provocam alterações na resposta elétrica dos sensores. Um modelo de aprendizado de máquina analisa a combinação dessas alterações e identifica o padrão associado à presença dos anticorpos.
Nos testes, a língua eletrônica identificou anticorpos contra o H5N1 em cerca de seis minutos e alcançou 98,6% de acurácia ao diferenciar as amostras positivas das amostras saudáveis e daquelas associadas a outras doenças aviárias. Como o dispositivo reconhece padrões de resposta elétrica, em vez de depender de um sensor específico para cada agente, os autores avaliam que a plataforma pode ser adaptada futuramente para identificar outros alvos virais.
Para chegar ao mercado, no entanto, a alta sensibilidade do aparelho também pode representar um desafio. Se um dos quatro sensores se desgastar, sua substituição pode alterar a resposta geral do sistema, exigindo uma nova calibração. Segundo o pesquisador, a dificuldade de recalibrar as línguas eletrônicas é um dos fatores que têm impedido a comercialização da tecnologia. A inteligência artificial, porém, pode ajudar a contornar esse problema. A ideia é que, a partir de algumas medidas, um algoritmo possa inferir qual seria a resposta esperada de um novo sensor integrado à plataforma.
Oliveira Junior também destaca outros desafios para levar a tecnologia ao mercado. “O problema é sair da escala de laboratório, passando de dezenas de dispositivos ou sensores, para milhares. É necessário garantir que eles sejam reprodutíveis, que vão funcionar sempre e que terão uma durabilidade mínima. E tudo isso tem que ser feito a baixo custo”, afirma o professor.
Apesar de os resultados indicarem que a plataforma tem potencial para ser adaptada ao monitoramento da influenza aviária, ainda são necessários testes com amostras clínicas e estudos de validação antes que a tecnologia possa ser utilizada como ferramenta diagnóstica.
No laboratório, os pesquisadores sabem exatamente qual concentração de anticorpos foi adicionada à amostra. Em situações reais, porém, as pessoas podem estar em diferentes estágios da infecção e apresentar quantidades distintas de vírus ou anticorpos, além de uma grande variedade de outras moléculas na amostra. Esses fatores precisam ser considerados para avaliar o desempenho da tecnologia em condições reais.
A pesquisa contou com financiamento da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).
O artigo Microfluidic Electronic Tongue Made with Nanostructured Films of Proteins from Renewable Sources to Detect H5N1 Antibodies from Avian Influenza Virus foi publicado na revista Applied Nano Materials e pode ser acessado neste link.
Mais informações: e-mail chu@ifsc.usp.br, com Osvaldo Novais de Oliveira Junior
*Estagiária sob orientação de Tabita Said
Posted: 05/02/2026
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