Como colher sem arrancar as plantas

Robtica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 15/06/2021

Colheita celular

Virtualmente todos os medicamentos e grande parte dos qumicos industriais so derivados da natureza, originalmente descobertos em plantas.

Ento, por que no ir diretamente s plantas e coletar esses compostos valiosos?

Essa a ideia do professor Kaare Jensen, da Universidade Tcnica da Dinamarca.

Mas Jensen no gosta dos tradicionais processos de extrao, sejam qumicos ou mecnicos, que geram toneladas de resduos e exigem etapas caras e demoradas de purificao.

Em vez disso, ele est propondo a ideia de “pescar” os chamados metablitos diretamente dentro das clulas das plantas, sem a necessidade de colher, transportar e processar a biomassa.

“Todas as substncias so produzidas e armazenadas dentro de clulas individuais na planta. a que voc tem que ir se quiser o material puro. Quando voc colhe a planta inteira ou separa os frutos dos galhos, voc tambm colhe uma grande quantidade de tecido que no contm a substncia na qual voc est interessado.

“Portanto, h duas perspectivas para isso: Se voc quer extrair as substncias puras, voc precisa fazer isso clula por clula. E, quando voc pode fazer isso, como mostramos, no precisa colher a planta. Ento voc pode colocar um pequeno rob e ele pode funcionar sem danificar a planta,” explica Jensen.

Microcolheita

A tcnica no muito diferente de pegar uma seringa e puxar uma substncia gota por gota.

No laboratrio funcionou; o desafio agora aumentar a produtividade.
[Imagem: Kaare Hartvig Jensen]

S que estamos falando de enfiar uma agulha em clulas individuais, que medem cerca de 100 micrmetros de dimetro. Assim, a agulha no pode ter mais do que 10 micrmetros de dimetro, o que torna virtualmente impossvel usar a abordagem manualmente – alm de economicamente invivel.

A equipe ento criou um sistema robotizado para analisar imagens da planta, reconhecer onde est cada clula e ento inserir a agulha clula por clula, de forma a obter preciso e produtividade.

O equipamento comea batendo fotos da planta, que so analisadas pelo sistema de viso artificial e gera dados para controlar o microrrob, que faz a extrao dos metablitos.

” tudo feito com uma cmera de microscpio. Para comear, marquei manualmente os pxeis nas imagens de microscopia, que mostram as clulas que o rob ir colher. Essas informaes foram ento usadas para treinar um computador para encontrar clulas semelhantes em novas imagens,” conta o pesquisador Magnus Paludan.

Coletar sem derrubar as rvores

Os primeiros experimentos de teste foram feitos em folhas e caules de pequenas plantas, mas a equipe acredita que seu enfoque “gota a gota” pode ser ampliado para operar em larga escala, sem precisar pensar em novas culturas ou em derrubar florestas.

Alm de coletar compostos de interesse biomdico, a equipe acredita que possvel pensar at mesmo em coletar biocombustveis.

“Nas florestas do norte do Canad e da Rssia existem florestas de abetos com cerca de 740 bilhes de rvores, que esto completamente intocadas. Isso cerca de 25% do nmero total de rvores do planeta. Com o desenvolvimento dessa tecnologia, podemos fazer extrao de acar e biocombustvel sem derrubar ou danificar as rvores,” aposta Jensen.

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