Desenvolvimento de tintas à base de nanopartículas metálicas e polímeros para construção de eletrodos compósitos convencional e impresso e suas aplicações

• Processo: 17/04211-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2017
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Éder Tadeu Gomes Cavalheiro
• Beneficiário: Éder Tadeu Gomes Cavalheiro
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Priscila Cervini
• Assunto(s): Eletroanalítica Sensores eletroquímicos Materiais compósitos Nanopartículas metálicas Eletrodos Catecolaminas Antidepressivos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Antidepressivos | Catecolaminas | compósitos | eletrodos compósitos | Eletrodos impressos | nanoestrutras | Eletroanalítica

Resumo

Os sensores eletroquímicos descartáveis tem sido uma opção marcante em Química Analítica, uma vez que podem ser produzidos em massa e permitindo a detecção e quantificação de diversas substâncias em diferentes tipos de matrizes e em níveis de concentração cada vez menores. Além disso, a possibilidade de total automação na fabricação de um sistema completo contendo os eletrodos de trabalho, auxiliar e referência, impressos e contidos no mesmo suporte, tornam esse tipo de eletrodo bastante atrativo. Dessa forma, neste trabalho propõe-se o desenvolvimento de eletrodos compósitos impressos ("Screen-Printed Electrodes") e convencionais à base de nanopartículas metálicas de ouro (Au) e platina (Pt), estruturas de grafite e poliuretana. Para a construção desses sensores será necessário desenvolver tintas compósitas capazes de oferecer aderência à matriz e condutividade elétrica adequada. Esse desenvolvimento envolve escolha de solvente, composição e tratamentos superficiais. Além disso, será necessário desenvolver metodologias de impressão dos contatos elétricos e áreas isoladas do dispositivo. Desenvolvidos os sensores, impressos e convencionais, a etapa seguinte será avaliar seu desempenho utilizando técnicas eletroanalíticas, na determinação de antidepressivos da classe dos inibidores seletivos da recaptura de serotonina/noradrenalina (ISRS, ou, do inglês, SSRI), dada a elevada frequência de uso dessas substâncias no tratamento dos processos depressivos, inclusive em nosso país e as polêmicas envolvendo o uso dessa classe de fármacos. Sondas eletroquímicas de interesse biológico como catecolaminas, catecol e hidroquinona, além de íons metálicos de interesse ambiental, como Pb2+, Hg2+, Zn2+, Cu2+, Cd2+, poderão servir para caracterizar o desempenho dos sensores. A principal contribuição deste projeto é o desenvolvimento de novas formulações de tintas à base de nanopartículas metálicas, no qual o produto final obtido será um eletrodo impresso de Au e Pt, além do convencional, também modificado com essas nanopartículas, visando trazer para o grupo um material cuja versatilidade permitirá diversas sinergias com outras linhas de pesquisa, permitindo que esse projeto tenha desdobramentos a longo prazo. Trata-se de uma proposta inovadora e de avanço tecnológico para o país, que não detém tecnologias de fabricação dessas tintas, as quais são importadas. Todo esse processo pode ser passível de patenteamento. (AU)

Publicações científicas

(9)

(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)

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MATTIOLI, ISABELA A.; SCHILDT, LETICIA F. L.; CERVINI, PRISCILA; SACILOTO, THALITA R.; CAVALHEIRO, EDER T. G.. Evaluation of a Graphite-Polyurethane Composite Electrode Modified with Copper Nanoparticles as an Amperometric Flow Detector in a Wall-Jet System for the Determination of Cysteine. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 31, n. 2, p. 370-380, FEB 2020. (18/11071-0, 17/04211-7)

MATTIOLI, ISABELA A.; CERVINI, PRISCILA; CAVALHEIRO, EDER T. G.. Screen-printed disposable electrodes using graphite-polyurethane composites modified with magnetite and chitosan-coated magnetite nanoparticles for voltammetric epinephrine sensing: a comparative study. Microchimica Acta, v. 187, n. 6, MAY 10 2020. (18/11071-0, 17/04211-7)

MEDEIROS, R. S.; FERREIRA, A. P. G.; CAVALHEIRO, E. T. G.. Thermal behavior of naproxen and ketoprofen nonsteroidal anti-inflammatory drugs. JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY, v. 142, n. 2, p. 11-pg., 2020-02-08. (17/04211-7)

MEDEIROS, R. S.; FERREIRA, A. P. G.; CAVALHEIRO, E. T. G.. Thermal behavior of naproxen and ketoprofen nonsteroidal anti-inflammatory drugs. JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY, FEB 2020. (17/04211-7)

GONCALVES BARBOSA, HELLEN FRANCIANE; ATTJIOUI, MAHA; GARCIA FERREIRA, ANA PAULA; MOERSCHBACHER, BRUNO M.; GOMES CAVALHEIRO, EDER TADEU. New series of metal complexes by amphiphilic biopolymeric Schiff bases from modified chitosans: Preparation, characterization and effect of molecular weight on its biological applications. International Journal of Biological Macromolecules, v. 145, p. 417-428, FEB 15 2020. (17/04211-7)

CERVINI, PRISCILA; MATTIOLI, ISABELA A.; CAVALHEIRO, EDER T. G.. Developing a screen-printed graphite-polyurethane composite electrode modified with gold nanoparticles for the voltammetric determination of dopamine. RSC ADVANCES, v. 9, n. 72, p. 42306-42315, DEC 19 2019. (17/04211-7)

MATTIOLI, ISABELA A.; BACCARIN, MARINA; CERVINI, PRISCILA; CAVALHEIRO, EDER T. G.. Electrochemical investigation of a graphite-polyurethane composite electrode modified with electrodeposited gold nanoparticles in the voltammetric determination of tryptophan. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 835, p. 212-219, FEB 15 2019. (17/04211-7)

BACCARIN, MARINA; CICILIATI, MARIANI A.; OLIVEIRA, OSVALDO N.; CAVALHEIRO, EDER T. G.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.. Pen sensor made with silver nanoparticles decorating graphite-polyurethane electrodes to detect bisphenol-A in tap and river water samples. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 114, p. 8-pg., 2020-09-01. (13/14262-7, 16/01919-6, 17/04211-7)