Desenvolvimento de sistemas automatizados para coleta e análises de amostras de tecido foliar

Abstract

A empresa química e farmacêutica Bayer AG desenvolve culturas transgênicas para combate às pragas na agricultura. O estudo de eficácia das proteínas artificiais envolve cortes de discos foliares e infestação com lagartas, as pragas agrícolas. Entretanto, o processo atual de corte de amostras e leitura dos resultados é um processo repetitivo, não ergonômico, longo e de interpretação subjetiva. Sendo as soluções existentes de alto custo, foi proposta uma parceria com o Instituto Mauá de Tecnologia para desenvolvimento de um protótipo que melhorasse o tempo de ciclo do processo, seguro para o operador e de análises objetivas e padronizadas pela multinacional. Abordando conceitos de resistência dos materiais, eletrônica e visão computacional, foi desenvolvido um produto composto por três módulos para cumprir todas asetapas: módulo de corte, captura e processamento de imagens e interface gráfica. Uma prensa de estampagem realiza o corte parcial de um bioensaio, dispondo os discos foliares na bandeja padrão de 128 poços. Após a infestação de lagartas e precipitação do ágar em cada célula, a bandeja vai ao módulo de imagem. Um algoritmo de visão computacional processa as fotos, retornando a área de cada disco foliar. Repetindo o processo após quatro dias de consumo do disco pela praga, o algoritmo indica o nível de redução das células, fator que indica a eficácia do transgênico na agricultura. O software também aciona o sistema, além de historiar e realizar análises gráficas dos dados. Embora falhas no projeto da prensa de estampagem tenham afetado sua produtividade e acurácia de corte, os fatores de segurança e menor repetibilidade foram atendidos. Já o módulo de imagem foi uma nova função muito bem-vinda ao processo da Bayer, diminuindo seu tempo de ciclo e garantindo análises objetivas e precisas de área dos discos foliares. O projeto atingiu parcialmente os objetivos, estando aberto para melhorias em trabalhos futuros.