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Fabricação e aplicação de sensores de efeito de campo a base de grafeno para o monitoramento fisiológico de células PC12

Processo: 12/15956-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2012
Vigência (Término): 31 de março de 2013
Área do 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

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.