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Desenvolvimento de nanobiossensores usando a espectroscopia de força atômica: aplicação na detecção de pesticidas

Resumo

O processamento de materiais em escalas nanométricas tem sido cada vez mais utilizado no desenvolvimento de estruturas e dispositivos supramoleculares que possam ter aplicações tecnológicas. Este projeto aborda, principalmente, estudos voltados ao desenvolvimento de nanobiossensores; construídos através da funcionalização de pontas de microscopia de força atômica (AFM - atomic force microscopy) com monocamadas orgânicas e aplicação na detecção de contaminantes ambientais, especificamente pesticidas. Essas monocamadas possuem terminações em grupos funcionais bem definidos, o que permite a identificação de grupos moleculares. Esta técnica do AFM é chamada de microscopia de força química (CFM - Chemical Force Microscopy). Utilizaremos grupos funcionais derivados de proteínas e enzimas, tióis e polímeros condutores, além de anticorpos (anti-pesticidas) para detectar sítios antigênicos imobilizados. Nesse projeto a ênfase será dada à possibilidade de detecção de herbicidas inibidores enzimáticos por intermédio de interações específicas, usando a técnica de espectroscopia de força atômica (AFS- atomic force spectroscopy) com pontas funcionalizadas. Paralelamente as medidas de AFS também serão realizadas medidas com sensores nanomecânicos de cantilever (NCS - nanomechanical cantilever sensors), i.e., funcionalizando o cantilever e permitindo, desta forma, também medir pequenas quantidades de analitos via interação específica. Os estudos realizados com AFS serão contrastados com técnicas de modelagem computacional, usando ferramentas de Dinâmica Molecular, e também com outra técnica de caracterização de superfície que fará o reconhecimento biomolecular: a ressonância de plasma de superfície (SPR - surface plasmon resonance). (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Un nuevo sensor detecta un biomarcador de la esclerosis múltiple durante sus estadios iniciales 
Sensor detecta biomarcador de esclerose múltipla nos estágios iniciais da doença 
Un sensor nanométrico detecta herbicidas, marcadores de cáncer y enfermedades 
Sensor nanométrico permite detectar herbicidas, além de marcadores de câncer e doença 
Matéria(s) publicada(s) em Outras Mídias (25 total):
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Cruzeiro do Sul: Diagnóstico de esclerose tem nova técnica (22/Abr/2020)
UOL: Sensor detecta biomarcador de esclerose múltipla em estágios iniciais (13/Abr/2020)
Diário da Saúde: Sensor detecta esclerose múltipla nos estágios iniciais da doença (25/Mai/2020)
Mindzilla (Reino Unido): Sensor Detects Biomarker of Early-Stage Multiple Sclerosis (27/Abr/2020)
Medica Trade Fair (Alemanha): Detecting biomarker of early-stage multiple sclerosis (27/Abr/2020)
France 24 (França): Sensor detects biomarker of early-stage multiple sclerosis (25/Abr/2020)
Medical Xpress (Reino Unido): Sensor Detects Biomarker of Early-Stage Multiple Sclerosis (24/Abr/2020)
Barron's: Sensor detects biomarker of early-stage multiple sclerosis (24/Abr/2020)
AzoNano (Reino Unido): Nanobiosensor can Help Diagnose Early-Stage Multiple Sclerosis (24/Abr/2020)
AZoSensors (Reino Unido): Novel Sensor Distinguishes Between Demyelinating and Neurodegenerative Disorders (24/Abr/2020)
Bioengineer (Reino Unido): Sensor detects biomarker of early-stage multiple sclerosis (23/Abr/2020)
Science Codex: Sensor detects biomarker of early-stage multiple sclerosis (23/Abr/2020)
SciFi News (Reino Unido): Sensor detects biomarker of early-stage multiple sclerosis (23/Abr/2020)
Scienmag Science Magazine (Reino Unido): Sensor detects biomarker of early-stage multiple sclerosis (23/Abr/2020)
7thSpace: Sensor detects biomarker of early-stage multiple sclerosis (23/Abr/2020)
Cruzeiro do Sul online: Diagnóstico de esclerose tem nova técnica (22/Abr/2020)
Central das Notícias: Diagnóstico de esclerose tem nova técnica (22/Abr/2020)
Brasil CT&I: Sensor detecta biomarcador de esclerose múltipla nos estágios iniciais da doença (16/Abr/2020)
Atemporal: Sensor detecta biomarcador de esclerose múltipla nos estágios iniciais da doença (15/Abr/2020)
Universo Racionalista: Sensor detecta biomarcador de esclerose múltipla nos estágios iniciais da doença (15/Abr/2020)
Saense: Sensor detecta biomarcador de esclerose múltipla nos estágios iniciais da doença (14/Abr/2020)
Espaço Ecológico no Ar: Sensor detecta biomarcador de esclerose múltipla nos estágios iniciais da doença (13/Abr/2020)
Esteta : Sensor detecta biomarcador de esclerose múltipla nos estágios iniciais da doença (13/Abr/2020)
NewsLab online: Pesquisadores brasileiros desenvolvem técnica para diagnosticar precocemente a esclerose múltipla (13/Abr/2020)
LabNetwork: Sensor detecta biomarcador de esclerose múltipla nos estágios iniciais da doença (13/Abr/2020)

Publicações científicas (17)
(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)
IERICH, JESSICA C. M.; OLIVEIRA, GUEDMILLER S.; VIG, ANA C. A.; AMARANTE, ADRIANO M.; FRANCA, EDUARDO F.; LEITE, FABIO L.; MASCARENHAS, YVONNE P. A Computational Protein Structure Refinement of the Yeast Acetohydroxyacid Synthase. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 26, n. 8, p. 1702-1709, AUG 2015. Citações Web of Science: 2.
GARCIA, PAMELA SOTO; DARIO MOREAU, ALBERTO LUIS; MAGALHAES IERICH, JESSICA CRISTIANE; ARAUJO VIG, ANA CAROLINA; HIGA, AKEMI MARTINS; OLIVEIRA, GUEDMILLER S.; ABDALLA, FABIO CAMARGO; HAUSEN, MOEMA; LEITE, FABIO L. A Nanobiosensor Based on 4-Hydroxyphenylpyruvate Dioxygenase Enzyme for Mesotrione Detection. IEEE SENSORS JOURNAL, v. 15, n. 4, p. 2106-2113, APR 2015. Citações Web of Science: 11.
DE MENEZES, APARECIDO JUNIOR; LONGO, ELSON; LEITE, FABIO LIMA; DUFRESNE, ALAIN. Characterization of Cellulose Nanocrystals Grafted with Organic Acid Chloride of Different Sizes. JOURNAL OF RENEWABLE MATERIALS, v. 2, n. 4, p. 306-313, DEC 2014. Citações Web of Science: 5.
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BUENO, CAROLINA CASTRO; AMARANTE, ADRIANO MORAES; OLIVEIRA, GUEDMILLER S.; DEDA, DAIANA KOTRA; TESCHKE, OMAR; FRANCA, EDUARDO DE FARIA; LEITE, FABIO L. Nanobiosensor for Diclofop Detection Based on Chemically Modified AFM Probes. IEEE SENSORS JOURNAL, v. 14, n. 5, p. 1467-1475, MAY 2014. Citações Web of Science: 11.
STEFFENS, C.; LEITE, F. L.; MANZOLI, A.; SANDOVAL, R. D.; FATIBELLO, O.; HERRMANN, P. S. P. Microcantilever Sensors Coated With Doped Polyaniline for the Detection of Water Vapor. SCANNING, v. 36, n. 3, p. 311-316, MAY-JUN 2014. Citações Web of Science: 5.
BRUNA ANTUNES MÁS; SILVIA MARA DE MELLO CATTANI; RITA DE CÁSSIA CIPRIANO RANGEL; GABRIELLE DE ALMEIDA RIBEIRO; NILSON CRISTINO CRUZ; FABIO DE LIMA LEITE; PEDRO AUGUSTO DE PAULA NASCENTE; ELIANA APARECIDA DE REZENDE DUEK. Surface characterization and osteoblast-like Cells culture on collagen modified PLDLA scaffolds. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 17, n. 6, p. 1523-1534, Dez. 2014.
STEFFENS, CLARICE; MANZOLI, ALEXANDRA; PASCHOALIN, RAFAELLA TAKEHARA; TIGGEMANN, LIDIA; STEFFENS, JULIANA; TEIXEIRA, ELISANGELA; DE PAULA HERRMANN, PAULO SERGIO. Tracing paper substrate used for development of interdigitated graphite electrode and its application as humidity sensor. Synthetic Metals, v. 183, p. 36-39, NOV 1 2013. Citações Web of Science: 9.
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DEDA, DAIANA K.; PEREIRA, BARBARA B. S.; BUENO, CAROLINA C.; DA SILVA, ALINE N.; RIBEIRO, GABRIELLE A.; AMARANTE, ADRIANO M.; FRANCA, EDUARDO F.; LEITE, FABIO L. The Use of Functionalized AFM tips as Molecular Sensors in the Detection of Pesticides. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 16, n. 3, p. 683-687, Jun. 2013. Citações Web of Science: 13.
DA SILVA, ALINE C. N.; DEDA, DAIANA K.; DA ROZ, ALESSANDRA L.; PRADO, ROGILENE A.; CARVALHO, CAMILA C.; VIVIANI, VADIM; LEITE, FABIO L. Nanobiosensors Based on Chemically Modified AFM Probes: A Useful Tool for Metsulfuron-Methyl Detection. SENSORS, v. 13, n. 2, p. 1477-1489, FEB 2013. Citações Web of Science: 21.
LEITE, FABIO L.; BUENO, CAROLINA C.; DA ROZ, ALESSANDRA L.; ZIEMATH, ERVINO C.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N. Theoretical Models for Surface Forces and Adhesion and Their Measurement Using Atomic Force Microscopy. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 13, n. 10, p. 12773-12856, OCT 2012. Citações Web of Science: 98.
STEFFENS, CLARICE; LEITE, FABIO L.; BUENO, CAROLINA C.; MANZOLI, ALEXANDRA; DE PAULA HERRMANN, PAULO SERGIO. Atomic Force Microscopy as a Tool Applied to Nano/Biosensors. SENSORS, v. 12, n. 6, p. 8278-8300, JUN 2012. Citações Web of Science: 33.

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