Uma nova pesquisa desenvolvida por especialistas do 
Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) tem como principal objetivo identificar alterações nos tecidos de sementes, através de Imagens por Ressonância Magnética (IRM). O trabalho, que tem obtido resultados inovadores, principalmente pelo fato de ser uma técnica não invasiva, está sendo realizado em conjunto com pesquisadores da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (Esalq/USP – Campus Piracicaba) e da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa/CNPDIA), sediada em São Carlos.
O pesquisador Dr. Francisco Guilhien Gomes Junior, da Esalq/USP, explica que o projeto consiste em analisar os tecidos internos das sementes, já que eles podem denunciar problemas associados a perda de germinação, procedimento que geralmente é investigado por Raios-X (imagem 2D), ao invés de IRM. Esta última técnica que, agora, permitirá sanar dúvidas sobre a existência de tecidos deteriorados das sementes pela ação de fungos, é uma das principais linhas de pesquisa do CIERMag – Centro de Imagens e Espectroscopia in vivo por Ressonância Magnética, do IFSC/USP.
Um dos problemas que prejudicam o potencial fisiológico das sementes é a ocorrência de injúrias mecânicas. Podem ser provocadas nas diferentes etapas do processo de produção das sementes, ou seja, na colheita, secagem, debulha, beneficiamento, transporte, armazenamento e semeadura. Durante aproximadamente vinte anos, as empresas produtoras de sementes analisavam essas injúrias através de corantes, onde a reação da fórmula química com o amido da semente denunciava a possível lesão. Só que essa averiguação era superficial e nem sempre a injúria prejudicava a germinação. Muitas sementes que eram descartadas, apresentavam potencial para germinar e originar plântulas normais, porque os danos não afetavam o eixo embrionário, conta Francisco Guilhien.
Foi através de testes de Raios-X, no final da década de 1990, que o Prof. Dr. Silvio Moure Cicero, atual Vice-Prefeito da USP – Campus Piracicaba, comprovou que nem todas as sementes de milho que apresentavam trincas ou fissuras originavam plântulas anormais. A partir dessa observação, várias empresas tiveram mais cuidado ao descartar as suas sementes. Essa descoberta feita através da análise radiográfica representou um avanço significativo do conhecimento sobre a avaliação de injúrias mecânicas em sementes. Então, nossa idéia foi trabalhar com análises tridimensionais, já que a ressonância magnética utiliza princípios diferentes na obtenção de imagens, explica.
Outra linha dessa pesquisa 
envolve os estudos fisiológicos. Francisco diz que obteve resultados interessantes de IRM, em que pôde observar o fluxo do direcionamento da água para o eixo embrionário da semente – o que é inédito. Os pesquisadores conseguiram esse feito analisando os cotilédones – folhas modificadas – de sementes hidratadas de soja. Quando hidratamos a semente, observamos a configuração de nervuras de tonalidade hiperintensa, ou seja, o sinal de IRM correspondente à água que estava sendo direcionada ao eixo do embrião, afirma Francisco Guilhien.
De acordo com o Prof. Dr. Alberto Tannús, docente do Grupo de Ressonância Magnética do IFSC/USP e pesquisador/coordenador do CIERMag, em circunstâncias normais, com a semente seca, esse tipo de estrutura não é observada, já que é vazia e colapsada. Quando umedecemos a semente, essa estrutura fica cheia de água. Obviamente, ela faz o papel de carrear os nutrientes dos cotilédones ao eixo embrionário. E foi exatamente esse processo que observamos através das Imagens por Ressonância Magnética, diz o docente, que completa: Saber determinar as vias da água em uma semente abre uma perspectiva inédita sobre o estudo de fisiologia da germinação. O universo de aplicações realizadas por IRM é fantástico. Já para Francisco Guilhien, esses estudos com IRM também abrirão portas para pesquisas relacionadas à maturação de sementes, em que especialistas poderão acompanhar o crescimento e o desenvolvimento das sementes como, por exemplo, as de feijão, soja, amendoim e milho.
Além de ter permitido a análise de anomalias nos tecidos e da distribuição da água durante o processo de embebição das sementes, esse estudo desembocou em nova instrumentação. Além de equipamentos e dispositivos que tiveram que ser projetados e construídos para reproduzir as injúrias nas sementes – como um 
hidratador completamente automatizado e um canhão para ejetar sementes com velocidade controlável, que teve contribuição do aluno de Iniciação Científica, Heitor Pascoal De Bittencourt -, os transdutores de IRM receberam um destaque especial. Daniel Martelozo, aluno de doutorado do Prof. Alberto Tannús, está desenvolvendo um equipamento voltado à aquisição de imagens utilizando o conceito de múltiplos receptores, que envolve a construção de transdutores de IRM. O trabalho original desse aluno foi conduzido no sentido de explorar essa tecnologia, adaptando, por exemplo, peculiaridades da engenharia dos transdutores de IRM que estamos criando, com o propósito de utilizá-los em nossa interação com pesquisadores da neurociência. Naqueles estudos o transdutor de múltiplas bobinas de radiofreqüência (RF) é construído seguindo uma abordagem que permitirá moldar um transdutor na cabeça de um rato ou pequeno primata, explica o docente.
Durante o procedimento desse trabalho, os pesquisadores do IFSC/USP notaram que o mesmo sistema de múltiplos canais desenvolvido para aplicações em neurociência, também poderá ser usado na aceleração de aquisição de imagens das sementes. Esta mesma abordagem fornece grandes benefícios quando estendida ao estudo de sementes individuais, como, por exemplo, permitir o estudo em bateladas (batch).
Essas análises deverão ser realizadas com, tipicamente, oito canais de recepção – esse limite é determinado pela capacidade de recursos dos scanners comerciais, podendo resultar em mais de trinta e dois canais, ou seja, trinta e duas sementes sendo analisadas 
simultaneamente com as especificações de sensibilidade, resolução e tempo de exame de uma única semente. Queremos adequar um conjunto de transdutores específico à anatomia das sementes, aproveitando a tendência de desenvolvimento dos conceitos de aquisição distribuída, conclui o docente do Instituto de Física de São Carlos.
Este conjunto específico será resultado de uma análise de parâmetros que otimizará o transdutor para aplicações de sementes, permitindo uma melhora expressiva na qualidade das imagens e, consequentemente, nas análises de sementes. O sistema, que ainda está sendo desenvolvido, iniciou-se com as atividades de pesquisa de mestrado do aluno Agide Gimenez Marassi (IFSC/USP).
(Nas quatro imagens por ressonância magnética acima reproduzidas, pode- se ver os canais de condução de nutrientes nas sementes, que reflete um dos fatos mais importantes da pesquisa. Repare-se que uma delas apresenta um dano no cotilédone.)
(Na imagem acima, a diferença entre imagens feitas com raios-x e IRM)
Assessoria de Comunicação
