Design e fabricação de dispositivos flexíveis nanoestruturados para detecção de biomarcadores

• Processo: 16/01919-6
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de junho de 2016
• Vigência (Término): 31 de agosto de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Osvaldo Novais de Oliveira Junior
• Beneficiário: Paulo Augusto Raymundo Pereira
• Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/22214-6 - Rumo à convergência de tecnologias: de sensores e biossensores à visualização de informação e aprendizado de máquina para análise de dados em diagnóstico clínico, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/26666-6 - Sensores flexíveis para detecção de biomarcadores com procedimentos não invasivos, BE.EP.PD
• Assunto(s): Biomarcadores Técnicas biossensoriais Materiais nanoestruturados

Resumo

Neste projeto, propõe-se desenvolver e caracterizar dispositivos flexíveis, compostos por nanoestruturas de ouro obtidas via fotolitografia sobre a superfície de platina. Estas superfícies flexíveis nanoestruturadas serão caracterizadas por técnicas eletroquímicas (voltametria cíclica, espectroscopia de impedância eletroquímica) e pelas técnicas de microscopia de força atômica (AFM) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) para a determinação do tamanho e da distribuição das nanoestruturas de ouro, assim como a área exposta de platina. Devido ao aumento considerável da área eletroativa das superfícies testar-se-á a atividade eletrocatalítica do dispositivo flexível nanoestruturado em relação à detecção de biomarcadores, assim como de ácido úrico, ácido ascórbico, dopamina e NADH. Numa segunda etapa, as nanoestruturas de ouro serão recobertas com camadas autorganizadas de alcanotiol (ácido mercaptoacético e 11-mercaptoundecanóico) visando à preparação da superfície para imobilização de biomoléculas, incluindo enzimas, anticorpos e DNA. Este recobrimento será analisado por técnicas eletroquímicas (voltametria, amperometria, espectroscopia de impedância eletroquímica) e espectroscopia de absorção e reflexão no infravermelho com polarização modulada (PM-IRRAS). A detecção será feita com técnicas eletroquímicas em soluções padrão. Pretende-se também empregar os biossensores para detectar lactato e colesterol em transpiração aplicando-se diretamente sobre a pele durante atividade física, enquanto que detecção de glicose e cortisol será feita em saliva, dispensando métodos invasivos. Os imunossensores e genossensores serão utilizados para detecção precoce de câncer de cabeça e pescoço. (AU)

Publicações científicas

(18)

(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)

CAMPOS, ANDERSON M.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; MENDONCA, CAMILA D.; CALEGARO, MARCELO L.; MACHADO, SERGIO A. S.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.. Size Control of Carbon Spherical Shells for Sensitive Detection of Paracetamol in Sweat, Saliva, and Urine. ACS APPLIED NANO MATERIALS, v. 1, n. 2, p. 654-661, FEB 2018. (13/14262-7, 16/01919-6, 14/05197-0, 16/12759-0, 12/17689-9)

CAMARGO, ESSICA ROCHA; BACCARIN, MARINA; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; CAMPOS, ANDERSON M.; OLIVEIRA, GEISER G.; FATIBELLO-FILHO, ORLANDO; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; JANEGITZ, BRUNO C.. Electrochemical biosensor made with tyrosinase immobilized in a matrix of nanodiamonds and potato starch for detecting phenolic compounds. Analytica Chimica Acta, v. 1034, p. 137-143, NOV 30 2018. (15/19099-2, 16/01919-6, 13/14262-7)

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RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; CAMPOS, ANDERSON M.; VICENTINI, FERNANDO C.; JANEGITZ, BRUNO C.; MENDONCA, CAMILA D.; FURINI, LEONARDO N.; BOAS, NAIZA V.; CALEGARO, MARCELO L.; CONSTANTINO, CARLOS J. L.; MACHADO, SERGIO A. S.; et al. Sensitive detection of estriol hormone in creek water using a sensor platform based on carbon black and silver nanoparticles. Talanta, v. 174, p. 652-659, NOV 1 2017. (13/14262-7, 15/19099-2, 16/01919-6, 14/05197-0, 16/12759-0, 12/17689-9)

RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; CAMPOS, ANDERSON M.; MENDONCA, CAMILA D.; CALEGARO, MARCELO L.; MACHADO, SERGIO A. S.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.. Printex 6L Carbon Nanoballs used in Electrochemical Sensors for Simultaneous Detection of Emerging Pollutants Hydroquinone and Paracetamol. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, v. 252, p. 165-174, NOV 2017. (13/14262-7, 16/01919-6, 14/05197-0, 16/12759-0, 12/17689-9)

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RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; SILVA, TIAGO A.; CAETANO, FABIO R.; RIBOVSKI, LAIS; ZAPP, EDUARDO; BRONDANI, DANIELA; BERGAMINI, MARCIO F.; MARCOLINO, JR., LUIZ H.; BANKS, CRAIG E.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; et al. Polyphenol oxidase-based electrochemical biosensors: A review. Analytica Chimica Acta, v. 1139, p. 198-221, DEC 1 2020. (16/01919-6, 20/01050-5, 18/22214-6, 17/21097-3, 17/21898-6)

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RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; PEDRO, RAFAEL DE OLIVEIRA; CARR, OLIVIA; MELENDEZ, MATIAS E.; GOBBI, ANGELO L.; PIAZZETTA, MARIA HELENA DE OLIVEIRA; CARVALHO, ANDRE L.; REIS, RUI M.; MIRANDA, PAULO B.; OLIVEIRA JR, OSVALDO N.. Influence of the Molecular Orientation and Ionization of Self-Assembled Monolayers in Biosensors: Application to Genosensors of Prostate Cancer Antigen 3. Journal of Physical Chemistry C, v. 125, n. 1, p. 498-506, JAN 14 2021. (16/01919-6, 17/03503-4, 18/22214-6, 18/02819-0)