Fabricação e Aplicação de Sensores de Efeito de Campo a base de Grafeno para o Monitoramento Fisiológico de Células PC12

• Processo: 12/15956-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2013
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Celular
• Pesquisador responsável: Lauro Tatsuo Kubota
• Beneficiário: Alexandre Kisner
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Fisiologia Exocitose Sensores Glicose Neurotransmissores Grafenos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Exocitose | Glicose | Grafeno | neurotransmissores | Sensores | Transistors | Fisiologia

Resumo

O desenvolvimento de múltiplos dispositivos capazes de monitorar a atividade fisiológica de diversas células simultâneamente é de fundamental importância tanto para pesquisa básicas como para aplicações tecnológicas voltadas a análises farmacológicas. Os métodos atuais para a avaliação eletrofisiológica de células cardiacas e neurais são basicamente restritos as técnicas de patch-clamping e patch-amperometria, as quais não possibilitam com que várias células sejam analisadas simultâneamente e nem durante longos períodos. Diante do exposto, o presente projeto visa o desenvolvimento de chips contendo até 64 transistores de efeito de campo a base de grafeno e consequente aplicação destes como suporte para o crescimento de células PC12, as quais são modelos de células neurais. De maneira específica, os transistores a serem fabricados serão utilizados como ferramentas para o monitoramento fisiológico dos processos de exocitose de neurotransmissores por células PC12 em função dos níveis de glicose no meio extracelular. Assim, inicialmente será priorizada a otimização no desenvolvimento em escala miniaturizada dos respectivos transistores. Após as caracterizações microscópicas e elétricas destes sensores, medidas da liberação de neurotransmissores pelas células em meios contendo diferentes concentrações de glicose serão analizadas. Modelos biofísicos para analisar a frequência e a forma dos sinais medidos serão implementados. Os resultados fisiológicos obtidos serão comparados a dados da literatura relacionados a função da glicose na inibição/geração dos sinais elétricos das células. Estes dados contribuirão para o futuro aperfeiçoamento e aplicação tecnológica destes sensores a base de grafeno. Por fim, é importante lembrar que o desenvolvimento de tais dispositivos a base de grafeno para análises de células eletrogênicas é um campo ainda muito recente e não explorado a nível nacional, de modo que o presente projeto buscará assim implementar no país essa nova e promissora linha de pesquisa.