Biossensores baseados em mariscos Amarilladesma mactroides e visão computacional
Autor: Je Nam Jun Júnior (Currículo Lattes)
Resumo
O monitoramento de ambientes aquáticos tem importância primordial na garantia da qualidade da água para consumo e suporte à atividades econômicas bem como preservação de organismos e ecossistemas complexos. Biossensores baseados na análise comportamental de moluscos bivalves tem se destacado como potenciais ferramentas neste contexto. Entretanto, tecnologias atualmente disponíveis para a construção de biossensores não consideram padrões comportamentais inerentes aos mariscos, bivalves de grande importância sócio-econômica, tendo em vista sua natureza móvel. Diante desse panorama, o presente trabalho propõe averiguar a possibilidade de construção de biossensores com base em mariscos Amarilladesma mactroides e parâmetros comportamentais inéditos. Um sistema biossensor é proposto com base na aquisição de dados, segmentação e calibração do sistema e inferência. Dois modelos de visão computacional são avaliados para extração de dados comportamentais através de segmentação de imagens experimentais, atingindo F1-score acima de 0,93. Através de métodos estatísticos, a atividade de exploração de mariscos foi identificada como um potencial proxy para monitoramento de temperatura e poluição por partículas nocivas. O uso de classificadores permitiu que modelos fossem treinados para inferência de condições ambientais com satisfatória performance, indicando viabilidade dos parâmetros propostos enquanto proxies. Através dos parâmetros comportamentais de mariscos propostos, foi possível calibrar um sistema biossensor para monitoramento de condições ambientais adversas.