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Biossensores para detectar Escherichia coli usando o conceito de línguas eletrônicas

Processo: 12/15543-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2012
Vigência (Término): 31 de outubro de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Osvaldo Novais de Oliveira Junior
Beneficiário:Flavio Makoto Shimizu
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/14262-7 - Filmes nanoestruturados de materiais de interesse biológico, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):13/21076-5 - Fabricação de microeletrodos por sonoquímica para biossensores, BE.EP.PD
Assunto(s):Técnicas biossensoriais   Enzimas   Escherichia coli   Língua eletrônica

Resumo

Este projeto tem como objetivo desenvolver biossensores para detectar micro-organismos, como a Escherichia coli, usando o conceito de língua eletrônica estendida, com unidades sensoriais contendo enzimas e polieletrólitos em filmes obtidos pela técnica camada por camada (LbL). Novas arquiteturas de filme serão desenvolvidas com diferentes polieletrólitos e enzimas tais como a lisozoma, pepsina e tripsina, em busca de sinergia nas interações entre os componentes e os analitos. A fabricação dos filmes será monitorada com várias técnicas experimentais, incluindo espectroscopia de absorção e fluorescência UV-Vis, FTIR e microscopia de força atômica, que também servirão para caracterizar as propriedades dos filmes. Os métodos de detecção envolverão técnicas eletroquímicas, i.e. voltametria e amperometria, e espectroscopia de impedância elétrica, em medidas a serem feitas em amostras líquidas no modo estático ou num sistema de análise por injeção de fluxo (FIA). Por ser esperada grande variabilidade nas amostras biológicas, será necessário obter grande quantidade de dados, que serão analisados com métodos de visualização de informação. Isso permitirá otimizar a sensibilidade e seletividade dos biossensores. O principal problema científico a ser abordado será focado em correlacionar as propriedades dos filmes e os dados dos sensores com as interações em nível molecular entre os componentes do filme e os analitos biológicos. (AU)

Publicações científicas (20)
(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)
TEODORO, KELCILENE B. R.; SHIMIZU, FLAVIO M.; SCAGION, VANESSA P.; CORREA, DANIEL S. Ternary nanocomposites based on cellulose nanowhiskers, silver nanoparticles and electrospun nanofibers: Use in an electronic tongue for heavy metal detection. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, v. 290, p. 387-395, JUL 1 2019. Citações Web of Science: 2.
JOSHI, NIRAV; DA SILVA, LUIS F.; SHIMIZU, FLAVIO M.; MASTELARO, VALMOR R.; M'PEKO, JEAN-CLAUDE; LIN, LIWEI; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N. UV-assisted chemiresistors made with gold-modified ZnO nanorods to detect ozone gas at room temperature. Microchimica Acta, v. 186, n. 7 JUL 2019. Citações Web of Science: 1.
IBANEZ-REDIN, GISELA; FURUTA, ROBERTO H. M.; WILSON, DEIVY; SHIMIZU, FLAVIO M.; MATERON, ELSA M.; REBOLHO BATISTA ARANTES, LIDIA MARIA; MELENDEZ, MATIAS E.; CARVALHO, ANDRE L.; REIS, RUI MANUEL; CHAUR, MANUEL N.; GONCALVES, DEBORA; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N. Screen-printed interdigitated electrodes modified with nanostructured carbon nano-onion films for detecting the cancer biomarker CA19-9. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 99, p. 1502-1508, JUN 2019. Citações Web of Science: 2.
GRABOSKI, ADRIANA MARCIA; BALLEN, SANDRA CRISTINA; GALVAGNI, ELISIANE; LAZZARI, THIAGO; MANZOLI, ALEXANDRA; SHIMIZU, FLAVIO MAKOTO; STEFFENS, JULIANA; STEFFENS, CLARICE. Aroma detection using a gas sensor array with different polyaniline films. ANALYTICAL METHODS, v. 11, n. 5, p. 654-660, FEB 7 2019. Citações Web of Science: 2.
AVILA, ORIANA I.; SANTOS, MOLIRIA V.; SHIMIZU, FLAVIO M.; ALMEIDA, GUSTAVO F. B.; SIQUEIR, JONATHAS P.; ANDRADE, MARCELO B.; BALOGH, DEBORA T.; RIBEIRO, SIDNEY J. L.; MENDONCA, CLEBER R. Direct Femtosecond Laser Printing of PPV on Bacterial Cellulose-Based Paper for Flexible Organic Devices. MACROMOLECULAR MATERIALS AND ENGINEERING, v. 303, n. 10 OCT 2018. Citações Web of Science: 0.
SOARES, ANDREY COATRINI; SOARES, JULIANA COATRINI; SHIMIZU, FLAVIO MAKOTO; RODRIGUES, VALQUIRIA DA CRUZ; AWAN, IRAM TAJ; MELENDEZ, MATIAS ELISEO; OLIVEIRA PIAZZETTA, MARIA HELENA; GOBBI, ANGELO LUIZ; REIS, RUI MANUEL; FREGNANI, JOSE HUMBERTO T. G.; CARVALHO, ANDRE LOPES; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N. A simple architecture with self-assembled monolayers to build immunosensors for detecting the pancreatic cancer biomarker CA19-9. ANALYST, v. 143, n. 14, p. 3302-3308, JUL 21 2018. Citações Web of Science: 3.
MATERON, ELSA MARIA; MARCHETTO, REINALDO; ARAUJO, ANGELA REGINA; VEGA-CHACON, JAIME; PIVIDORI, I, MARIA; JAFELICCI JR, MIGUEL; SHIMIZU, FLAVIO M.; OLIVEIRA JR, OSVALDO N.; BOLDRIN ZANONI, MARIA VALNICE. A simple electrochemical method to monitor an azo dye reaction with a liver protein. Analytical Biochemistry, v. 553, p. 46-53, JUL 15 2018. Citações Web of Science: 2.
MACHADO, JAISON C.; SHIMIZU, FLAVIO M.; ORTIZ, MANOEL; PINHATTI, MARINA S.; CARR, OLIVIA; GUTERRES, SILVIA S.; OLIVEIRA JR, OSVALDO N.; VOLPATO, NADIA M. Efficient Praziquantel Encapsulation into Polymer Microcapsules and Taste Masking Evaluation Using an Electronic Tongue. BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, v. 91, n. 6, p. 865-874, JUN 2018. Citações Web of Science: 1.
DE LUCENA, NATHALIA C.; MIYAZAKI, CELINA M.; SHIMIZU, FLAVIO M.; CONSTANTINO, CARLOS J. L.; FERREIRA, MARYSTELA. Layer-by-layer composite film of nickel phthalocyanine and montmorillonite clay for synergistic effect on electrochemical detection of dopamine. Applied Surface Science, v. 436, p. 957-966, APR 1 2018. Citações Web of Science: 8.
GRACA, JULIANA SANTOS; MIYAZAKI, CELINA MASSUMI; SHIMIZU, FLAVIO MAKOTO; VOLPATI, DIOGO; MEJIA-SALAZAR, J. R.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; FERREIRA, MARYSTELA. On the importance of controlling film architecture in detecting prostate specific antigen. Applied Surface Science, v. 434, p. 1175-1182, MAR 15 2018. Citações Web of Science: 3.
JOSHI, NIRAV; DA SILVA, LUIS F.; JADHAV, HARSHARAJ S.; SHIMIZU, FLAVIO M.; SUMAN, PEDRO H.; M'PEKO, JEAN-CLAUDE; ORLANDI, MARCELO ORNAGHI; SEO, JEONG GIL; MASTELARO, VALMOR R.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N. Yolk-shelled ZnCo2O4 microspheres: Surface properties and gas sensing application. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, v. 257, p. 906-915, MAR 2018. Citações Web of Science: 56.
SHIMIZU, FLAVIO M.; PASQUALETI, ANIELLI M.; TODAO, FAGNER R.; DE OLIVEIRA, JESSICA F. A.; VIEIRA, LUIS C. S.; GONCALVES, SUELY P. C.; DA SILVA, GABRIELA H.; CARDOSO, MATEUS B.; GOBBI, ANGELO L.; MARTINEZ, DIEGO S. T.; OLIVEIRA JR, OSVALDO N.; LIMA, RENATO S. Monitoring the Surface Chemistry of Functionalized Nanomaterials with a Microfluidic Electronic Tongue. ACS SENSORS, v. 3, n. 3, p. 716-726, MAR 2018. Citações Web of Science: 7.
GRABOSKI, ADRIANA MARCIA; BALLEN, SANDRA CRISTINA; MANZOLI, ALEXANDRA; SHIMIZU, FLAVIO M.; ZAKRZEVSKI, CLAUDIO AUGUSTO; STEFFENS, JULIANA; STEFFENS, CLARICE. Array of Different Polyaniline-Based Sensors for Detection of Volatile Compounds in Gummy Candy. FOOD ANALYTICAL METHODS, v. 11, n. 1, p. 77-87, JAN 2018. Citações Web of Science: 3.
SHIMIZU, FLAVIO M.; TODAO, FAGNER R.; GOBBI, ANGELO L.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; GARCIA, CARLOS D.; LIMA, RENATO S. Functionalization-Free Microfluidic Electronic Tongue Based on a Single Response. ACS SENSORS, v. 2, n. 7, p. 1027-1034, JUL 2017. Citações Web of Science: 11.
DAIKUZONO, CRISTIANE M.; SHIMIZU, FLAVIO M.; MANZOLI, ALEXANDRA; RIUL, JR., ANTONIO; PIAZZETTA, MARIA H. O.; GOBBI, ANGELO L.; CORREA, DANIEL S.; PAULOVICH, FERNANDO V.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N. Information Visualization and Feature Selection Methods Applied to Detect Gliadin in Gluten-Containing Foodstuff with a Microfluidic Electronic Tongue. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. 9, n. 23, p. 19646-19652, JUN 14 2017. Citações Web of Science: 9.
BRAUNGER, MARIA L.; SHIMIZU, FLAVIO M.; JIMENEZ, MAWIN J. M.; AMARAL, LUCAS R.; DE OLIVEIRA PIAZZETTA, MARIA H.; GOBBI, ANGELO L.; MAGALHAES, PAULO S. G.; RODRIGUES, VARLEI; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; RIUL, JR., ANTONIO. Microfluidic Electronic Tongue Applied to Soil Analysis. CHEMOSENSORS, v. 5, n. 2 JUN 2017. Citações Web of Science: 3.
MIYAZAKI, CELINA MASSUMI; SHIMIZU, FLAVIO MAKOTO; MEJIA-SALAZAR, J. R.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; FERREIRA, MARYSTELA. Surface plasmon resonance biosensor for enzymatic detection of small analytes. Nanotechnology, v. 28, n. 14 APR 7 2017. Citações Web of Science: 18.
ANDRE, RAFAELA S.; SHIMIZU, FLAVIO M.; MIYAZAKI, CELINA M.; RIUL, JR., ANTONIO; MANZANI, DANILO; RIBEIRO, SIDNEY J. L.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; MATTOSO, LUIZ H. C.; CORREA, DANIEL S. Hybrid layer-by-layer (LbL) films of polyaniline, graphene oxide and zinc oxide to detect ammonia. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, v. 238, p. 795-801, FEB 2017. Citações Web of Science: 32.
RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; SHIMIZU, FLAVIO M.; COELHO, DYOVANI; PIAZZETA, MARIA H. O.; GOBBI, ANGELO L.; MACHADO, SERGIO A. S.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N. A Nanostructured Bifunctional platform for Sensing of Glucose Biomarker in Artificial Saliva: Synergy in hybrid Pt/Au surfaces. BIOSENSORS & BIOELECTRONICS, v. 86, p. 369-376, DEC 15 2016. Citações Web of Science: 22.
SOARES, JULIANA COATRINI; SOARES, ANDREY COATRINI; RAYMUNDO PEREIRA, PAULO AUGUSTO; RODRIGUES, VALQUIRIA DA CRUZ; SHIMIZU, FLAVIO MAKOTO; MELENDEZ, MATIAS ELISEO; NETO, CRISTOVAM SCAPULATEMPO; CARVALHO, ANDRE LOPES; LEITE, FABIO L.; MACHADO, SERGIO A. S.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N. Adsorption according to the Langmuir-Freundlich model is the detection mechanism of the antigen p53 for early diagnosis of cancer. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 18, n. 12, p. 8412-8418, MAR 28 2016. Citações Web of Science: 21.

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