Estimulação e detecção múltipla de atividade de células nervosas empregando transistores de efeito de campo modificados com nanoeletrodos de Au

• Processo: 07/03604-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2007
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2012
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Lauro Tatsuo Kubota
• Beneficiário: Alexandre Kisner
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Nanofios
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Células nervosas | Medidas eletrofisiológicas | Nanofios | Transistores de efeito de campo | Bioeletroquímica

Resumo

A detecção e interpretação de sinais eletrofisiológicos de células neuronais é de fundamental importância devido a sua capacidade de proporcionar uma melhor compreensão na interligação entre os estímulos intra e extracelulares. Adicionalmente, o registro da atividade elétrica intracelular associada ao reconhecimento de espécies liberadas durante a exocitose permite uma avaliação do comportamento celular em um modo mais complexo, no entanto, aproxima-se de um modelo mais real. Neste contexto, arranjos de transistores de efeito de campo modificados com nanofios de Au representam uma excelente ferramenta para o estudo eletrofisiológico de células, uma vez que as características de dimensionalidade destes fios são comparáveis às espécies celulares a serem detectadas e medidas múltiplas podem ser realizadas simultaneamente. Em adição, estes dispositivos permitem com que células sejam cultivadas diretamente sobre a área ativa do sensor, possibilitando assim com que medidas intracelulares em um modo não invasivo possam ser realizadas e correlacionadas com estímulos externos, sejam eles químicos ou físicos. Para tanto, o presente projeto visa desenvolver um arranjo de transistores de efeito de campo implementando na porta destes, nanofios metálicos de Au capazes de atuarem como sensores eletrofisiológicos simplesmente pelo crescimento de células sobre sua superfície. Além destes, pretende acoplar durante as medidas de atividade elétrica das células um sistema de microdiálise onde o dialisado possa ser analisado logo após sua coleta. Como etapa inicial, será priorizada a otimização no desenvolvimento em escala miniaturizada dos respectivos transistores, os quais já tem sido previamente fabricados por nosso grupo. Medidas de potencial de repouso das células serão primeiramente realizadas, e em seguida medidas acoplando um dispositivo de microdiálise para estímulo e avaliação de endógenos será feita. Estimulação artificial utilizando somente os nanofios também será realizada. Por fim, os resultados serão comparados a dados da literatura e relacionados com as características físicas dos transistores para futuro aperfeiçoamento e aplicação tecnológica do sensor.

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

KISNER, Alexandre. Preparação de transistores de efeito de campo nanoestruturados na análise de processos neuroquímicos. 2012. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Química Campinas, SP.