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Fabricação de biossensores usando técnicas de impressão

Processo: 11/05742-0
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início): 10 de outubro de 2011
Vigência (Término): 03 de setembro de 2012
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Felippe José Pavinatto
Beneficiário:Felippe José Pavinatto
Anfitrião: Ana Claudia Arias
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa: University of California, Berkeley (UC Berkeley), Estados Unidos  
Vinculado ao auxílio:07/08688-0 - Dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos poliméricos, AP.TEM
Assunto(s):Eletrônica orgânica   Dispositivos eletrônicos   Técnicas biossensoriais   Enzimas

Resumo

Biossensores têm sido cada vez mais usados para determinar a concentração de substâncias em diversas aplicações, como no controle de processos industriais, em alimentos, saúde e biotecnologia, entre outras. Biossensores eficientes em termos de seletividade, estabilidade e limite de detecção, já são uma realidade nos centros de pesquisa de todo o mundo. Contudo, sua comercialização ainda é bastante restrita, principalmente devido à escassez de métodos baratos e reprodutíveis para processar biomoléculas em grande escala. Neste projeto propõe-se desenvolver técnicas de impressão aplicáveis a soluções poliméricas, como a impressão por jato de tinta, impressão por microcontato ou rotogravura, e a adaptação dessas técnicas para a impressão de soluções de biomoléculas, por exemplo, as enzimas glicose oxidase e tirosinase. Para empregar soluções aquosas das enzimas, pretende-se otimizar alguns parâmetros como a viscosidade e concentração da solução, polaridade do solvente, energia livre da superfície de impressão, composição (substratos plásticos serão testados) e tratamento superficial do substrato, entre outros. Também será explorada a impressão de soluções das enzimas mistas com polímeros condutores (politiofeno, polifenilenovinileno, polipirrol e derivados) buscando diversas arquiteturas de dispositivos de efeito de campo. Esses têm a vantagem de possuírem o elemento de reconhecimento associado ao transdutor, e serem totalmente produzidos por impressão. As propriedades elétricas dos biossensores impressos serão avaliadas, e sua eficiência comparada com a de biossensores já produzidos em nossos laboratórios. As respostas também serão usadas como um controle para aprimorar várias etapas da impressão. Espera-se gerar conhecimentos de física, química e engenharia, e eventualmente produtos tecnológicos na área de biossensores. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre a bolsa:
Eletrodo impresso em suporte flexível poderá ser aplicado sobre a pele 
Electrodes printed on flexible substrate can be applied to skin 
Un electrodo impreso en soporte flexible podrá aplicarse sobre la piel 

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)
KHAN, YASSER; PAVINATTO, FELIPPE J.; LIN, MONICA C.; LIAO, AMY; SWISHER, SARAH L.; MANN, KAYLEE; SUBRAMANIAN, VIVEK; MAHARBIZ, MICHEL M.; ARIAS, ANA C. Inkjet-Printed Flexible Gold Electrode Arrays for Bioelectronic Interfaces. ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS, v. 26, n. 7, p. 1004-1013, FEB 16 2016. Citações Web of Science: 36.
PAVINATTO, FELIPPE J.; PASCHOAL, CARLOS W. A.; ARIAS, ANA C. Printed and flexible biosensor for antioxidants using interdigitated inkjetted electrodes and gravure-deposited active layer. BIOSENSORS & BIOELECTRONICS, v. 67, n. SI, p. 553-559, MAY 15 2015. Citações Web of Science: 31.

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