Novos biossensores vestíveis para análises não invasivas de biomarcadores proteicos

• Processo: 23/10141-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2029
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Laís Canniatti Brazaca
• Beneficiário: Laís Canniatti Brazaca
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Emanuel Carrilho ; Juliane Renata Sempionatto Moreto ; Khaled Abdelazim Mohamed
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/18003-0 - Biossensor baseado em técnicas colorimétricas e eletroquímicas para a detecção simultânea de analitos de naturezas variadas, BP.DD; 24/16548-0 - Biossensor vestível para a análise eletroquímica de biomarcadores proteicos em suor, BP.DD; 24/16675-1 - Biossensor vestível para a análise multiplexada colorimétrica de biomarcadores proteicos em suor., BP.MS
• Assunto(s): Técnicas biossensoriais Dispositivos eletrônicos vestíveis Colorimetria Eletrodos impressos Eletroquímica Microfluídica Biomarcadores Proteínas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biossensores vestíveis | colorimetria | Eletrodos impressos | Eletroquímica | Lateral Flow | Microfluídica | Biossensores vestíveis

Resumo

Recentemente, biossensores vestíveis tem recebido considerável atenção devido à sua capacidade de quantificar diferentes analitos em tempo real de maneira simples e não invasiva, trazendo importantes informações às áreas de saúde, esportes, alimentação e de segurança. Encontram-se descritos na literatura dispositivos capazes de realizar análises de diferentes biofluidos - como lágrimas, suor e saliva - e nas mais diversas apresentações, incluindo a modificação de acessórios (óculos, luvas, anéis), a adesão direta sobre a pele (tatuagens, dispositivos poliméricos) e a impressão sobre tecidos. Tais dispositivos, porém, comumente se limitam a detecção de eletrólitos, moléculas eletroquimicamente ativas ou à pequenas moléculas como a glicose, o etanol e o lactato. Sendo assim, apesar do grande interesse clínico nesta classe, ainda não são descritos na literatura biossensores vestíveis capazes de analisar biomarcadores proteicos específicos. Tal linha de pesquisa é de grande importância visto que tais dispositivos poderiam auxiliar no diagnóstico não invasivo de milhares de doenças importantes como diversos tipos de câncer, neuropatias e doenças infecciosas, entre outras. Dessa maneira, propomos o desenvolvimento de biossensores vestíveis baseados na adaptação da técnica lateral flow para a análise de biomarcadores proteicos em suor de maneira simples, rápida e de baixo custo. Três biossensores baseados em estratégias analíticas distintas serão construídos, sendo estes: 1)Um dispositivo baseado na técnica de lateral flow e na detecção eletroquímica para a quantificação de biomarcadores proteicos; 2) Um dispositivo baseado na técnica de lateral flow e na detecção colorimétrica para a quantificação de 3 biomarcadores proteicos simultaneamente; e 3) Um biossensor baseado em técnicas colorimétricas e eletroquímicas para a detecção simultânea de analitos de naturezas variadas (íons, pequenas moléculas e proteínas) em um único dispositivo. Para cada biossensor, a coleta e análise da amostra será realizada em um dispositivo microfluídico flexível colado sobre a pele do usuário. A técnica de screen-printing será utilizada para a construção de eletrodos de carbono de baixo custo a partir de materiais acessíveis. Além disso, pretende-se testar os dispositivos construídos em medidas on body em voluntários em diferentes condições de saúde, obtendo dados de relevância clínica sobre a composição do suor. Durante a execução do projeto, as técnicas desenvolvidas podersão ser aplicadas, ainda, no desenvolvimento de outros biossensores vestíveis. Visto que as plataformas desenvolvidas podem ser ajustadas para a detecção de diferentes proteínas a partir da seleção de anticorpos adequados, espera-se que tais dispositivos ampliem consideravelmente o número de biomoléculas passíveis de serem analisadas por dispositivos vestíveis em suor, gerando grande impacto principalmente na área de saúde. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ORZARI, LUIZ OTAVIO; BRAZACA, LAIS CANNIATTI; JANEGITZ, BRUNO CAMPOS. Parkinson biomarker determination with an Au microflower-enhanced electrochemical immunosensor using non-Faradaic capacitance measurements. Microchimica Acta, v. 191, n. 11, p. 13-pg., 2024-11-01. (19/23342-0, 23/10141-2, 23/06793-4)