Desenvolvimento de dispositivo portátil para o diagnóstico de contaminantes microbiológicos em águas de consumo e superfícies ambientais

Abstract

Dispositivos portáteis diagnósticos são alternativas viáveis e de baixo custo para a detecção de agentes patogênicos e de microrganismos de interesse na indústria de alimentos, uma vez que, reduzem o tempo da análise e disponibilizam rapidamente os resultados. Populações estabelecidas em áreas de difícil acesso e/ou com acesso restrito a serviços de saúde especializados podem ser beneficiárias deste insumo tecnológico, uma vez que facilita a detecção de microrganismos presentes em amostras ambientais, de alimentos, clínicas e de águas de consumo. A facilidade na coleta das amostras aliada ao rápido diagnóstico microbiológico são diferenciais que possibilitam que este novo insumo seja de grande interesse para a produção industrial e comercialização, uma vez que, foi desenvolvido para o diagnóstico das principais bactérias patogênicas e indicadoras presentes na água e responsáveis por causar transtornos gastrointestinais na população humana. Para a avaliação e otimização da viabilidade técnica do dispositivo diagnóstico para a detecção de bactérias coliformes e Escherichia coli, foram realizados testes laboratoriais utilizando cepas comerciais, as quais foram inoculadas no dispositivo contendo o meio de cultura Chromocult coliform agar para proporcionar o crescimento e visualização por colorimetria. O dispositivo portátil de cultura (DPC) foi otimizado para ser utilizado com amostras líquidas de 100µL, esfregaços de superfícies utilizando o próprio DPC para coleta e análise e ainda para inocular membrana filtrante após o processo de filtração miniaturizado de amostras de água. A detecção das cepas bacterianas comerciais e coletadas em campo por meio do DPC foi feita após um período de incubação bacteriana de aproximadamente 18 horas. A determinação da viabilidade do DPC foi realizada através da detecção de colônias bacterianas características em meio de cultura Chromocult através da aferição visual das colônias obtidas no DPC e em placas de Petri, e através de análise semiquantitativa proporcionada pelo registro fotográfico dos mesmos e avaliação da intensidade de coloração em software de contagem de pixels capaz de detectar a coloração característica das colônias, onde o valor obtido na intensidade de coloração foi subtraído pela amostra branco, podendo ser montadas curvas de análise e comparação de resultados. A comparação metodológica entre o DPC e método convencional foi realizado por meio de análises estatísticas que demonstraram boa correlação entre os métodos e sensibilidade. Provas moleculares utilizando oligonucleotídeos iniciadores específicos para gêneros e espécies bacterianas alvo foram realizadas com vista à confirmação da capacidade de recuperação das bactérias impregnadas no papel, sem a necessidade de subcultivos para a realização de PCR convencional. A validação do DPC foi realizada em testes de campo utilizando águas subterrâneas e superficiais, e amostras de superfícies de torneiras coletadas em 201 propriedades rurais do município de Ji-Paraná e seus distritos. As avaliações de viabilidade técnica dos DPCs realizadas permitem afirmar que o dispositivo possibilita tanto a detecção qualitativa, quanto quantitativa de bactérias coliformes e E.coli presentes na água e superfícies ambientais. Além de demonstrar a capacidade de recuperar as bactérias impregnadas no papel para realização de provas bioquímicas e moleculares. Os dados obtidos reforçam que o DPC pode ser utilizado para ser aplicado na avaliação da qualidade da água e determinação de contaminação de superfícies ambientais direto em campo, sendo útil em locais de difícil acesso ou distantes de laboratórios de análises, reduzindo etapas de transporte de amostras e execução da análise, fornecendo diagnóstico rápido, confiável e de baixo custo.