Sensores espectroquímicos ultrassensíveis aliados à quimiometria: investigação multivariada de perfis metabólicos de fluídos biológicos usando espectroscopia Raman intensificada por superfície

Resumo

Devido à previsão alarmante do número global de mortes prematuras para a próxima década, grandes esforços vêm sendo feitos no cuidado da saúde humana para mudar esse panorama desfavorável. Este projeto de pesquisa visa contribuir com esses esforços através do acoplamento sinérgico de espectroscopia Raman intensificada por superfície (SERS, do inglês Surface-Enhanced Raman Spectroscopy) e quimiometria para desenvolver uma nova plataforma metabolômica rápida, portátil e eficiente. Assim, o projeto será constituído por duas etapas: (1) projeção e impressão 3D direta de substratos SERS ultrassensíveis e seletivos, e (2) determinação multivariada de metabólitos em fluídos biológicos. Serão desenvolvidas estratégias para a fabricação de substratos SERS por impressão 3D através da incorporação sistemática de nanopartículas de ouro (AuNPs) em resinas fotopolimerizáveis. A modificação superficial de AuNPs com agentes de captura será feita para direcionar a detecção de metabólitos, visando o desenvolvimento de métodos diretos, robustos e aplicáveis em amostras com matrizes complexas. Além disso, técnicas quimiométricas quimicamente interpretáveis como MCR-ALS (do inglês Multivariate Curve Resolution with Alternating Least Squares) serão utilizadas para estudar os materiais obtidos e para analisar fluídos biológicos nos sensores SERS fabricados. Os resultados irão proporcionar um melhor entendimento sobre a influência da matriz na detecção multivariada de potenciais biomarcadores por SERS, e abrirão o caminho para novas maneiras de estudar doenças de grande relevância no contexto atual. Portanto, o desenvolvimento deste projeto favorecerá a nucleação de um grupo de pesquisa especializado em metabolômica usando espectroscopia Raman, nanomateriais e quimiometria. (AU)