Tecnologia Científica

Novo dispositivo de imagem combina educação e pesquisa microbiana
Pesquisadores da Universidade de Jyväskylä desenvolveram um dispositivo de imagem para escolas e centros de pesquisa estudarem micróbios. O dispositivo impresso em 3D
Por Universidade de Jyväskylä - 10/06/2024


O dispositivo impresso em 3D "NIRis" permite às escolas observar e estudar fenômenos naturais. Crédito: Pesquisador do projeto Ole Franz da Universidade de Jyväskylä.

Pesquisadores da Universidade de Jyväskylä desenvolveram um dispositivo de imagem para escolas e centros de pesquisa estudarem micróbios. O dispositivo impresso em 3D "NIRis" permite às escolas observar e estudar fenómenos naturais. Os pesquisadores obterão conhecimentos novos e úteis sobre as bactérias ativadas pela luz.

O estudo foi publicado na revista PLOS ONE.

O projeto "Shared Light" (Jaettu Valo) da Universidade de Jyväskylä visa compreender o papel das bactérias fotossintéticas dentro das plantas e utiliza a ciência cidadã.

“Sete escolas secundárias diferentes em toda a Finlândia, de Utsjoki a Turku, recolheram centenas de amostras de plantas para os investigadores que depois isolaram bactérias das plantas”, diz o investigador do projeto Ole Franz, da Universidade de Jyväskylä.

Instrumento de alta qualidade para pesquisa

A fim de facilitar a detecção rápida das colônias bacterianas de interesse contendo bacterioclorofila, os pesquisadores desenvolveram um dispositivo de imagem de baixo custo , um "sistema de imagem no infravermelho próximo" (NIRis) para analisar bactérias. O NIRis possui dois modos de imagem, resultando em uma sobreposição de todas as colônias de bactérias e colônias fluorescentes no infravermelho próximo identificadas seletivamente.

As bactérias identificadas podem então ser facilmente isoladas para estudos posteriores. O dispositivo impresso em 3D abriga lanternas normais e detecta colônias de bactérias com um pequeno computador Raspberry Pi e módulo de câmera.

“O objetivo era manter os custos baixos e facilitar a operação. Os baixos custos – menos de mil euros – e a fácil operação permitiram a produção de múltiplos dispositivos para que pudessem ser enviados às escolas secundárias participantes no projeto”, diz Heikki Häkkänen, o principal designer do NIRis da Universidade de Jyväskylä.

Experiência prática para escolas

O NIRis possibilita a realização de novos tipos de pesquisa e ensino multidisciplinares em escolas e institutos de pesquisa. Os professores poderiam utilizar o dispositivo, por exemplo, em biologia, física, programação, design de materiais ou até mesmo educação artística.

Impressões de folhas de mirtilo em meio de crescimento revelam a diversidade de bactérias associadas. A imagem de fluorescência à direita, tirada com NIRis, mostra apenas as colônias de bactérias fototróficas em roxo. Crédito: Pesquisador do projeto Ole Franz da Universidade de Jyväskylä.

“Esta é uma grande oportunidade para os professores associarem os cursos regulares à investigação académica relevante e investigarem materiais recolhidos na natureza”, afirma Kati Heikkilä-Huhta, professora coordenadora da escola Oulu Steiner.

O projeto espera continuar desenvolvendo cursos e projetos de pesquisa que utilizem esse tipo de dispositivo.

Novas informações sobre bactérias fototróficas

Até agora, o grupo de pesquisa Shared Light usou o NIRis para isolar mais de 1.000 novas cepas de bactérias fototróficas de uma variedade de plantas em diferentes estações e locais.

"A fácil detecção permitiu a amostragem de grandes coleções e acelerou consideravelmente a nossa pesquisa. Isto é especialmente emocionante porque a prevalência deste tipo de bactéria nas plantas tem sido muito pouco estudada, especialmente com abordagens baseadas no cultivo", explica Riitta Nissinen, Universidade professor da Universidade de Turku.

“Como fenômeno, isso é muito interessante se pensarmos que dentro das plantas (fotossintéticas) existem bactérias que também realizam a fotossíntese bacteriana. Aqui, elas não produzem açúcares, mas apenas energia química utilizando a energia luminosa ”, diz o professor de nanociências Janne Ihalainen do Universidade de Jyväskylä.


Mais informações: Ole Franz et al, NIRis: Um sistema de imagem versátil e de baixo custo para detecção de fluorescência no infravermelho próximo de colônias de células fototróficas usadas em pesquisa e educação, PLOS ONE (2024). DOI: 10.1371/journal.pone.0287088

Informações do periódico: PLoS ONE

 

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