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Microagulhas compósitas condutoras fabricadas por impressão 3D e aplicações em biossensores vestíveis

Processo:23/01567-6
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2023
Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2025
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Acordo de Cooperação: CNPq
Pesquisador responsável:Daniel Souza Corrêa
Beneficiário:Daniel Souza Corrêa
Instituição Sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). São Carlos , SP, Brasil
Município da Instituição Sede:São Carlos
Vinculado ao auxílio:18/22214-6 - Rumo à convergência de tecnologias: de sensores e biossensores à visualização de informação e aprendizado de máquina para análise de dados em diagnóstico clínico, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):23/13428-0 - Microagulhas compósitas condutoras fabricadas por impressão 3D e aplicações em biossensores vestíveis., BP.JD
Assunto(s):Polímeros (materiais)  Impressão tridimensional  Dispositivos eletrônicos vestíveis 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:impressão 3D | Microagulhas | Sensores vestíveis | Polímeros e Aplicações

Resumo

Neste projeto propomos o desenvolvimento de matrizes de microagulhas poliméricas condutoras (MN) para serem utilizadas como eletrodos de (bio)sensores aplicados no monitoramento minimamente invasivo de diferentes analitos. Embora haja crescente interesse nessas plataformas, os esforços têm sido limitados ao revestimento dessas estruturas com polímeros condutores ou ao uso microagulhas metálicas, que carecem de estabilidade biológica e estão associados métodos de fabricação trabalhosos e de alto custo, criando, portanto, barreiras translacionais para essa tecnologia. Na presente proposta, a impressão 3D em resina, que fornece ao usuário versatilidade, simplicidade, precisão e capacidade de imprimir sob demanda, será empregada para fabricar dispositivos de microagulhas a partir de tintas fotocuráveis condutivas produzidas à base de polímeros como zeína metacrilada e pontos quânticos de carbono sintetizados de biomassa, como lignina. Ferramentas estatísticas tais como planejamento fatorial e metodologia de superfície de resposta serão utilizadas para otimizar a formulação das tintas em termos de composição, visando alcançar boa printabilidade e matrizes de microagulhas com propriedades mecânicas e elétricas adequadas para aplicação como plataformas sensoriais. A partir da otimização das condições de fabricação das microagulhas, a melhor arquitetura será utilizada no desenvolvimento de sensor eletroquímico para detecção levododa (L-dopa), medicamento amplamente utilizado no tratamento da doença de Parkinson, o qual será empregado como analito modelo para validação do uso das plataformas propostas. Este projeto visa contribuir para o avanço no desenvolvimento de microagulhas condutivas biocompatíveis e de baixo custo para a construção de (bio) sensores vestíveis potencialmente aplicáveis não somente no monitoramento de biomarcadores relacionados a saúde humana, mas também na deteção de analitos associados a saúde animal e de plantas, bem como aqueles envolvidos no controle de qualidade de alimentos. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
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Publicações científicas (5)
(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)
SILVA, JONATAS DE OLIVEIRA S.; CAPISTRANO, ANA VITORIA L.; TEODORO, KELCILENE B. R.; CORREA, DANIEL S.; SANTANA, RODOLFO M. M.; MERCANTE, LUIZA A.. . International Journal of Biological Macromolecules, v. 299, p. 9-pg., . (23/01567-6, 18/22214-6, 23/13428-0)
MERCANTE, LUIZA A.; TEODORO, KELCILENE B. R.; DOS SANTOS, DANILO M.; DOS SANTOS, FRANCISCO V.; BALLESTEROS, CAMILO A. S.; JU, TIAN; WILLIAMS, GARETH R.; CORREA, DANIEL S.. . POLYMERS, v. 15, n. 21, p. 26-pg., . (17/10582-8, 23/13428-0, 17/20973-4, 23/01567-6, 21/11738-7, 22/05316-5, 18/22214-6)
TEODORO, KELCILENE B. R.; PEREIRA, TAMIRES S.; ALVES, ANA LAURA M. M.; DOS SANTOS, FRANCISCO V.; DOS SANTOS, FABRICIO A.; CORREA, DANIEL S.. . ADVANCED SENSOR AND ENERGY MATERIALS, v. 4, n. 2, p. 22-pg., . (23/01567-6, 22/09686-1, 23/13428-0, 22/05316-5, 20/10048-4)
ALVES, ANA LAURA M. M.; DOS SANTOS, FRANCISCO V.; CORREA, DANIEL S.. . MATERIALS TODAY CHEMISTRY, v. 40, p. 13-pg., . (18/22214-6, 23/01567-6)
CHANG, YURU; FERREIRA, MARCOS DAVID; CORREA, DANIEL SOUZA; TEODORO, KELCILENE BRUNA RICARDO; PROCOPIO, FERNANDA RAMALHO; BREXO, RAMON PERES; SARKHOSH, ALI; BRECHT, JEFFREY K.. . Postharvest Biology and Technology, v. 222, p. 25-pg., . (23/17653-9, 22/10686-6, 23/14371-2, 18/22214-6, 23/01567-6, 23/13428-0)