Desenvolvimento de sistema automatizado para o monitoramento da degradação de resíduos de brometo de etídio

Abstract

O Brometo de Etídio (BE) é um composto fluorescente que tem seu rendimento quântico muito aumentado quando intercalado à moléculas de DNA e RNA e, por isto, é usado para detecção destas espécies em procedimentos de eletroferese em gel. Devido a estas características, esta substância é considerada perigosa, pois pode causar danos ao material genético humano sendo classificado como um agente mutagênico /tóxico. Para realização do seu descarte é necessário um processo de inertização, sendo um dos mais aplicados o proposto por Lunn e Sansone em que são utilizados o ácido hipofosfórico e o nitríto de sódio para oxidação da substância. Porém, esta é uma reação de longa duração e a sua finalização deve ser atestada com o uso da detecção por fluorescência. Considerando este aspecto, o principal objetivo do trabalho foi construir e avaliar um sistema automatizado de baixo custo com detecção fluorimétrica, empregando-se um LED (máximo de emissão em 535 nm) para monitorar a degradação do BE. Este instrumento é controlado por microcontroladores (PIC 16F877A e PIC 16F628) que são responsáveis pelos controles dos processos de fluxo das amostras e do fluido carreador e por adquirir e processar o sinal do sistema de detecção, composto de dois fotodiodos e como filtros para, emissão do BE, foram utilizados plásticos de coloração alaranjada. O Fluorímetro proposto foi avaliado tanto em batelada quanto em um sistema de fluxo e apresentou limites de detecção de 0,33 mg L-1 no sistema de fluxo com abordagem stoped-flow e 0,04 mg L-1 em batelada (utilizando cubeta). As medidas realizadas com o instrumento foram comparadas ao de um fluorímetro comercial de bancada e em todas as comparações não foram observadas diferenças significativas ao nível de 95% de confiança. Foram realizados testes para verificar se o sistema de decisão do instrumento proposto era confiável para indicar automaticamente o final da degradação sendo observada uma taxa de 100% de acerto para as amostras testadas com concentrações acima do limite máximo permitido e abaixo deste limite (5 mg L-1). Alternativamente, avaliou-se a possibilidade de uso de um sistema de detecção de BE utilizando um LED como fonte de excitação e medidas das componentes RGB de imagens a partir de um aplicativo e da câmera de um aparelho celular. Para esta abordagem foi encontrado um limite de detecção de 0,91 mg L-1 utilizando apenas componente R. Comparando-se os resultados obtidos para amostras fortificadas com BE realizadas com o fluorímetro proposto e com a detecção via celular com os resultados obtidos com um espectrofluorímetro comercial, não foram observadas diferenças significativas ao nível de 95 % de confiança. O Fluorímetro de LED proposto se mostrou eficiente e teve um rendimento satisfatório a um baixo custo (cerca de US$ 200) podendo ser aplicado para a detecção de BE no procedimento de descarte ou na detecção destes em amostras residuais.