HITS: A língua eletrónica “made in” UMinho que usa IA para provar vinhos e detetar doenças por cêntimos

Imagine mergulhar uma pequena fita num copo de vinho ou numa amostra de azeite e saber, de imediato, a sua “assinatura elétrica”. É esta a premissa do HITS (Hydrogel In-Tape Electronic Tongue), uma língua eletrónica desenvolvida por uma equipa multidisciplinar da Escola de Ciências da UMinho (ECUM), em colaboração com a Universidade de São Paulo (Brasil).

Ao contrário dos métodos tradicionais de laboratório, que são dispendiosos e demorados, esta inovação utiliza a Inteligência Artificial para analisar padrões complexos em líquidos. Ricardo Brito-Pereira, investigador do Centro de Física e do Instituto para a Bio-sustentabilidade (IB-S) da UMinho, é um dos rostos deste projeto. Para explicar o funcionamento do sensor, o cientista recorre a uma analogia musical do século XXI:

“No fundo, a analogia do século XXI é um Shazam. A nossa língua eletrónica é um Shazam das línguas eletrónicas. Lê um líquido, tem uma base de dados já treinada com diferentes amostras e consegue dizer-nos que não é esta música, mas este líquido é azeite virgem extra, por exemplo.”

Sustentabilidade e custo reduzido: a democratização da análise

A inovação distingue-se também pelo seu perfil ecológico. O dispositivo é fabricado com materiais biodegradáveis, nomeadamente um hidrogel de iota-carragenina (extraído de algas vermelhas), tintas de carbono e plástico PET.

Esta aposta em materiais sustentáveis e processos de fabrico simplificados permitiu à equipa atingir um custo de produção extremamente competitivo, essencial para escalar a tecnologia para a indústria. Se o protótipo inicial rondava o valor simbólico de um euro, a otimização do processo permitiu reduzir esse valor drasticamente, como detalha o investigador:

Da segurança alimentar à saúde pública

Embora a prova de conceito inicial tenha focado a distinção de bebidas (como águas, leites, cafés e vinhos) e a deteção de adulterações, crucial para a inspeção aduaneira e produtores, o potencial do HITS extravasa a indústria alimentar.

A equipa, que integra especialistas em física, química, materiais e eletrónica, está já a explorar novas fronteiras. Os testes atuais incluem a monitorização de antibióticos no leite comercial, a deteção de poluentes e fármacos em águas residuais e, numa vertente clínica, o diagnóstico de doenças.

Segundo Ricardo Brito-Pereira, a tecnologia mostra-se promissora na deteção de marcadores tumorais, oferecendo uma alternativa não invasiva aos métodos atuais:

“No cancro do pulmão é mais interessante porque nós não analisamos o sangue. Não precisa de ser um sistema invasivo, analisamos a saliva. Já conseguimos, através do sistema de língua eletrónica, fazer a análise desses diferentes marcadores tumorais e a concentração naquela amostra de saliva e dar um primeiro feedback.”

O futuro da investigação

Os resultados deste trabalho foram publicados na revista científica ACS Applied Electronic Materials. O projeto conta com a coordenação de Senentxu Lanceros-Mendez e a participação dos investigadores Rita Polícia, Clarisse Ribeiro, Pedro Martins e Frank N. Crespilho.

Atualmente, a equipa mantém contactos com indústrias nacionais de grande relevo para a implementação destes sensores em linhas de produção, enquanto continua a desenvolver novas aplicações para a tecnologia.

Sobre o INVESTIGADOR

Ricardo Brito-Pereira é investigador da UMinho e especialista em tecnologias de sensorização sustentável. Com mestrado integrado em Engenharia Biomédica e doutoramento em Engenharia de Materiais, o seu percurso divide-se entre o Centro de Física/IB-S (Braga) e o Basque Center for Materials, Applications and Nanostructures (Bilbao), focando-se no desenvolvimento de dispositivos point-of-care de baixo impacto ambiental.

A entrevista completa de Ricardo Brito-Pereira ao UMinho I&D está disponível em podcast.