Matriz multimodal de biossensores enzimáticos: Potenciométrico diferencial, óptico e condutométrico.

• Processo: 14/24559-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2019
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica
• Pesquisador responsável: Marcelo Mulato
• Beneficiário: Hugo José Nogueira Pedroza Dias Mello
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 12/22820-7 - Sistemas de detecção ultrasensíveis livre de rotulação para testes clínicos por meio de imitância eletroquímica, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 16/23305-0 - Estudo da relação estrutura-propriedade de polímeros e sua aplicação em dispositivos sensores em eletrônica orgânica, BE.EP.DR
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biossensores enzimáticos | EGFET diferencial | Matriz multimodal | Polianilina nanoestruturada | Sensor condutométrico | sensor ótico | Biossensores microeletrônicos

Resumo

Neste trabalho pretendemos desenvolver e aperfeiçoar biossensores químicos com alta seletividade a elementos biológicos. Três sensores químicos de pH com filmes sensíveis a base de polianilina (PANI) nanoestruturada e com transdução potenciométrica diferencial, ótica e condutométrica, serão estudados para servirem como base em biossensores enzimáticos. Posteriormente, a matriz multimodal de biossensores enzimáticos (MMBE) será construída. O sensor potenciométrico EGFET diferencial (do inglês extended gate field effect transistor) requer o desenvolvimento de materiais para o filme sensível principal e para a referência REFET, responsável pelo sinal de contraste que garante adaptação do sistema a variação de parâmetros ambientais. Para os biossensores enzimáticos de detecção de ureia e glicose, uma etapa importante é a construção de filmes sensíveis de PANI nanoestruturada funcionalizados, obtidos através da imobilização das enzimas catalisadoras. Os filmes funcionalizados serão aplicados em biossensores com transdução potenciométrica diferencial, ótica e condutométrica. Utilizando esses biossensores desenvolvidos juntamente aos sensores químicos, construiremos a MMBE para detecção simultânea dos analitos de interesse com sistema adaptado para variações ambientais. Com o dispositivo de MMBE desenvolvido, testado e validado, será possível propor um protótipo miniaturizado por técnicas de microfabricação da indústria eletrônica. Estes sensores possuem grande importância e larga aplicação na medicina e na biologia.

Publicações científicas

(9)

(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)

PEDROZA DIAS MELLO, HUGO JOSE NOGUEIRA; MULATO, MARCELO. Influence of galvanostatic electrodeposition parameters on the structure-property relationships of polyaniline thin films and their use as potentiometric and optical pH sensors. Thin Solid Films, v. 656, p. 14-21, JUN 30 2018. (14/09562-4, 14/24559-0)

PEDROZA DIAS MELLO, HUGO JOSE NOGUEIRA; MULATO, MARCELO. Effect of aniline monomer concentration on PANI electropolymerization process and its influence for applications in chemical sensors. Synthetic Metals, v. 239, p. 66-70, MAY 2018. (14/09562-4, 14/24559-0)

MADEIRA, GUSTAVO DANIEL M.; DIAS MELLO, HUGO JOSE N. P.; FALEIROS, MURILO C.; MULATO, MARCELO. Model improvement for super-Nernstian pH sensors: the effect of surface hydration. Journal of Materials Science, v. 56, n. 3, p. 2738-2747, JAN 2021. (18/24395-8, 14/24559-0, 18/22223-5, 17/24201-6)

PEDROZA DIAS MELLO, HUGO JOSE NOGUEIRA; MULATO, MARCELO. Enzymatically functionalized polyaniline thin films produced with one-step electrochemical immobilization and its application in glucose and urea potentiometric biosensors. BIOMEDICAL MICRODEVICES, v. 22, n. 1, FEB 27 2020. (14/09562-4, 14/24559-0, 17/24201-6)

MELLO, HUGO JOSE NOGUEIRA PEDROZA DIAS; MULATO, MARCELO. Impedimetric and Capacitive Transducer Platform for Chemical Sensors Based on Electrodeposited Polyaniline Thin Films. Journal of Physical Chemistry C, v. 126, n. 29, p. 8-pg., 2022-07-13. (17/24839-0, 14/24559-0, 18/24395-8)

PEDROZA DIAS MELLO, HUGO JOSE NOGUEIRA; MANO, FERNANDO MACEDO; MULATO, MARCELO; IEEE. A multimodal array of enzymatic biosensors: effect of solution's pH and REFET film. 2017 32ND SYMPOSIUM ON MICROELECTRONICS TECHNOLOGY AND DEVICES (SBMICRO): CHIP ON THE SANDS, v. N/A, p. 4-pg., 2017-01-01. (14/09562-4, 14/24559-0)

PEDROZA DIAS MELLO, HUGO JOSE NOGUEIRA; BACHOUR JUNIOR, BASSAM; MULATO, MARCELO. Polyaniline-based field effect transistor for DNA/RNA biomarker sensing: Comparison to electrochemical impedance and inorganic layer. SENSORS AND ACTUATORS A-PHYSICAL, v. 318, FEB 1 2021. (17/24201-6, 14/24559-0)

PEDROZA DIAS MELLO, HUGO JOSE NOGUEIRA; MULATO, MARCELO. Well-established materials in microelectronic devices systems for differential-mode extended-gate field effect transistor chemical sensors. MICROELECTRONIC ENGINEERING, v. 160, p. 73-80, JUL 1 2016. (14/09562-4, 14/24559-0)

PEDROZA DIAS MELLO, HUGO JOSE NOGUEIRA; MULATO, MARCELO. PANI/PPY blend thin films electrodeposited for use in EGFET sensors. Journal of Applied Polymer Science, v. 135, n. 33, SEP 5 2018. (14/24559-0, 14/09562-4)

Publicações acadêmicas

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

MELLO, Hugo José Nogueira Pedroza Dias. Biossensores do estado sólido e dispositivos transistores de efeito de campo fabricados com semicondutores orgânicos. 2019. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (PCARP/BC) Ribeirão Preto.