Biossensor impresso e implantável fabricado com biopolímeros para monitoramento de longa duração

• Processo: 16/06612-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Osvaldo Novais de Oliveira Junior
• Beneficiário: Robson Rosa da Silva
• 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
• Assunto(s): Técnicas biossensoriais Celulose bacteriana Nanopartículas metálicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biossensor impresso | Celulose bacteriana | fibroína | Implantável | Impressão por jato-de-tinta | nanopartículas metálicas | Biossensores

Resumo

Biossensores implantáveis ainda apresentam muitas restrições para monitoramento de longo duração, e não há relatos na literatura de uso por meses ou mais. A principal razão para essa limitação é que os biossensores não são totalmente biocompatíveis ou são bio-absorvíveis pelos tecidos biológicos. Neste Projeto, pretendemos fabricar biossensores enzimáticos implantáveis e flexíveis com a técnica de impressão por jato-de-tinta, para monitoramento de longa duração, da ordem de meses. Serão usados os polímeros naturais fibroína da seda e celulose bacteriana, e peroxidase de raiz forte (HRP) como enzima modelo. A fibroína foi selecionada porque induz aumento do tempo de vida de enzimas, e será usada em soluções aquosas tanto na preparação do suporte flexível quanto na tinta para impressão da camada ativa que contém a enzima. A técnica de detecção para o biossensoriamento será espectroscopia de impedância elétrica numa arquitetura de eletrodos interdigitados impressos com tinta de fibroína contendo nanopartículas condutoras de Au e/ou Ag. O dispositivo impresso final será revestido com uma camada de hidrogel de celulose bacteriana, que é biocompatível e não é bio-absorvida rapidamente por tecidos biológicos. A combinação de polímeros naturais e impressão por jato-de-tinta pode permitir a produção de biossensores implantáveis, flexíveis, de longa duração, e potencialmente de baixo custo. Pela duração inicial do Projeto, não prevemos testes in vivo, entretanto buscaremos parcerias ao longo da pesquisa.

Publicações científicas

(8)

(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)

DE CAMPOS, ANDERSON M.; SILVA, ROBSON R.; CALEGARO, MARCELO L.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.. Design and Fabrication of Flexible Copper Sensor Decorated with Bismuth Micro/Nanodentrites to Detect Lead and Cadmium in Noninvasive Samples of Sweat. CHEMOSENSORS, v. 10, n. 11, p. 12-pg., 2022-11-01. (22/02164-0, 16/06612-6, 16/01919-6)

MATURI, FERNANDO E.; SABIO, RAFAEL M.; SILVA, ROBSON R.; LAHOUD, MARCELO G.; MENEGUIN, ANDREIA B.; VALENTE, GUSTAVO T.; CAFACE, RAPHAEL A.; LEITE, ILAIALI S.; INADA, NATALIA M.; RIBEIRO, SIDNEY J. L.. Luminescent Mesoporous Silica Nanohybrid Based on Drug Derivative Terbium Complex. MATERIALS, v. 12, n. 6, MAR 2 2019. (16/06612-6)

REYES GOMEZ, FAUSTINO; RUBIRA, RAFAEL J. G.; CAMACHO, SABRINA A.; MARTIN, CIBELY S.; DA SILVA, ROBSON R.; CONSTANTINO, CARLOS J. L.; ALESSIO, PRISCILA; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; RICARDO MEJIA-SALAZAR, J.. Surface Plasmon Resonances in Silver Nanostars. SENSORS, v. 18, n. 11, NOV 2018. (16/06612-6, 13/14262-7, 16/09634-0, 16/12311-9, 13/01897-4)

SABIO, RAFAEL MIGUEL; DA SILVA, ROBSON ROSA; SARGENTELLI, VAGNER; GUTIERREZ, JUNKAL; TERCJAK, AGNIESZKA; LIMA RIBEIRO, SIDNEY JOSE; BARUD, HERNANE DA SILVA. Growth of magnetic cobalt hexacyanoferrate nanoparticles onto bacterial cellulose nanofibers. JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE-MATERIALS IN ELECTRONICS, v. 30, n. 18, SI, p. 16956-16965, SEP 2019. (16/06612-6)

ARAUJO, INES M. S.; SILVA, ROBSON R.; PACHECO, GUILHERME; LUSTRI, WILTON R.; TERCJAK, AGNIESZKA; GUTIERREZ, JUNKAL; JUNIOR, JOSE R. S.; AZEVEDO, FRANCISCO H. C.; FIGUEREDO, GIRLENE S.; VEGA, MARIA L.; et al. Hydrothermal synthesis of bacterial cellulose-copper oxide nanocomposites and evaluation of their antimicrobial activity. Carbohydrate Polymers, v. 179, p. 341-349, JAN 1 2018. (16/06612-6)

SILVA, ROBSON R.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; CAMPOS, ANDERSON M.; WILSON, DEIVY; OTONI, CAIO G.; BARUD, HERNANE S.; COSTA, CARLOS A. R.; DOMENEGUETTI, RAFAEL R.; BALOGH, DEBORA T.; RIBEIRO, SIDNEY J. L.; et al. Microbial nanocellulose adherent to human skin used in electrochemical sensors to detect metal ions and biomarkers in sweat. Talanta, v. 218, OCT 1 2020. (16/01919-6, 13/14262-7, 15/01770-0, 16/06612-6)

SABIO, RAFAEL MIGUEL; DA SILVA, ROBSON ROSA; SARGENTELLI, VAGNER; GUTIERREZ, JUNKAL; TERCJAK, AGNIESZKA; LIMA RIBEIRO, SIDNEY JOSE; BARUD, HERNANE DA SILVA. Growth of magnetic cobalt hexacyanoferrate nanoparticles onto bacterial cellulose nanofibers. JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE-MATERIALS IN ELECTRONICS, v. 30, n. 18, p. 10-pg., 2019-09-01. (16/06612-6)

MATURI, FERNANDO E.; BRITES, CARLOS D. S.; SILVA, ROBSON R.; NIGOGHOSSIAN, KARINA; WILSON, DEIVY; FERREIRA, RUTE A. S.; RIBEIRO, SIDNEY J. L.; CARLOS, LUIS D.. Sustainable Smart Tags with Two-Step Verification for Anticounterfeiting Triggered by the Photothermal Response of Upconverting Nanoparticles. ADVANCED PHOTONICS RESEARCH, v. 3, n. 6, p. 9-pg., 2022-06-01. (16/06612-6)