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

• Processo: 16/06612-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de junho de 2016
• Vigência (Término): 31 de outubro de 2018
• Área do 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

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(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)

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)

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)

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)