Estudo e desenvolvimento de sensores químicos para diagnóstico não-invasivo de doenças em seres humanos

• Processo: 11/17184-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2012
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2014
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Materiais Elétricos
• Pesquisador responsável: Ely Antonio Tadeu Dirani
• Beneficiário: Ely Antonio Tadeu Dirani
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia. Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Ana Lúcia Manrique ; Annie France Frère Slaets ; Fernando Josepetti Fonseca ; Leonardo Giordano Paterno ; Luiz Carlos de Campos ; Mauro Francisco Pinheiro da Silva
• Assunto(s): Materiais nanoestruturados Sensores químicos Polímeros (materiais) Semicondutores Biomarcadores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biomarcadores de doenças | diagnóstico não-invasivo | Nanomateriais | polímeros semicondutores | Sensores Químicos | sistema multissensorial | Dispositivos Eletrônicos Orgânicos

Resumo

O projeto de pesquisa em questão propõe o estudo e desenvolvimento de um sistema multissensorial (SM) para detecção não-invasiva de espécies, em fase líquida ou gasosa, associadas a doenças como o diabetes, câncer de pulmão, tuberculose, entre outras. Indivíduos doentes exalam pela respiração e pelo suor substâncias características que estão associadas a processos metabólicos particulares de um determinado tipo de doença. Tais substâncias podem ser precisamente detectadas e quantificadas, mas pela ausência de uma instrumentação apropriada, não são consideradas no diagnóstico de pacientes. Logo, um instrumento biomédico capaz de executar tal tarefa deverá contribuir para a realização rápida e expedita de diagnósticos de doenças em um patamar sub-clínico. O SM proposto tem como diferenciais o baixo custo, operação em temperatura ambiente e a configuração híbrida de sensores (sensores inespecíficos e específicos) interrogados sob regime AC, o que amplia a sensibilidade e a capacidade de discriminação de analitos. Os sensores químicos inespecíficos serão feitos de filmes nanoestruturados de polímeros semicondutores, ftalocianinas, nanotubos de carbono e nanopartículas inorgânicas, enquanto os sensores específicos serão preparados por técnica de impressão molecular em filmes poliméricos e de óxidos metálicos. Neste projeto, a resposta elétrica do SM, para medidas in vitro, sob regime AC será registrada na presença de acetona, alcanos (butano, hexano e 2-metilhexano) e 1-metilnaftaleno, substâncias reconhecidas como biomarcadores de diabetes, câncer de pulmão e tuberculose pulmonar, respectivamente. As respostas serão posteriormente processadas com o auxílio de ferramentas de análise multivariada de dados. As propriedades de detecção do SM (sensibilidade, seletividade, limite de detecção, resposta e tempo de recuperação) serão estudadas em função da temperatura e umidade relativa do ar. (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)

CAVALLARI, MARCO R.; BRAGA, GUILHERME S.; DA SILVA, MAURO F. P.; IZQUIERDO, JOSE E. E.; PATERNO, LEONARDO G.; DIRANI, ELY A. T.; KYMISSIS, IOANNIS; FONSECA, FERNANDO J.. A Hybrid Electronic Nose and Tongue for the Detection of Ketones: Improved Sensor Orthogonality Using Graphene Oxide-Based Detectors. IEEE SENSORS JOURNAL, v. 17, n. 7, p. 1971-1980, APR 1 2017. (15/08566-9, 13/19421-6, 13/19420-0, 11/17184-1, 09/05589-7, 08/57706-4)

CAVALLARI, MARCO R.; IZQUIERDO, JOSE E. E.; BRAGA, GUILHERME S.; DIRANI, ELY A. T.; PEREIRA-DA-SILVA, MARCELO A.; RODRIGUEZ, ESTRELLA F. G.; FONSECA, FERNANDO J.. Enhanced Sensitivity of Gas Sensor Based on Poly(3-hexylthiophene) Thin-Film Transistors for Disease Diagnosis and Environment Monitoring. SENSORS, v. 15, n. 4, p. 9592-9609, APR 2015. (08/57706-4, 11/17184-1, 13/19420-0, 09/05589-7)

PINHEIRO DA SILVA, MAURO FRANCISCO; DE OLIVEIRA, DEBORA ROSE; CAVALLARI, MARCO ROBERTO; TADEU DIRANI, ELY ANTONIO; TRIBONI, EDUARDO REZENDE; PATERNO, LEONARDO GIORDANO; FONSECA, FERNANDO JOSEPETTI; ANDO, ROMULO AUGUSTO; BAPTISTA, MAURICIO DA SILVA; LANDERS, RICHARD; et al. A simple visible light photo-assisted method for assembling and curing multilayer GO thin films. Materials Chemistry and Physics, v. 165, p. 125-133, SEP 1 2015. (11/17184-1, 15/06064-6, 13/19420-0)