Design e fabricação de dispositivos flexíveis nanoestruturados para detecção de biomarcadores

• Processo: 16/01919-6
• Modalidade de apoio: 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
• Valor Concedido/Desembolsado (R$): 420.779,39 / 420.779,39
• Vlr. incl. vinculados (R$): 679.244,31 / 679.244,31
• 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
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biomarcadores | biossensores | Detecção | Dispositivo flexível | doenças | nanoestruturas | Sensores e biossensores

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

(19)

(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)

RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; GOMES, NATHALIA O.; MACHADO, SERGIO A. S.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.. Simultaneous, ultrasensitive detection of hydroquinone, paracetamol and estradiol for quality control of tap water with a simple electrochemical method. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 848, SEP 1 2019. (16/12759-0, 13/14262-7, 16/01919-6, 19/01777-5)

RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; BACCARIN, MARINA; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; JANEGITZ, BRUNO C.. Thin Films and Composites Based on Graphene for Electrochemical Detection of Biologically-relevant Molecules. Electroanalysis, v. 30, n. 9, p. 1888-1896, SEP 2018. (17/21898-6, 13/14262-7, 16/01919-6)

DELGADO, KARINA P.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; CAMPOS, ANDERSON M.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; JANEGITZ, BRUNO C.. Ultralow Cost Electrochemical Sensor Made of Potato Starch and Carbon Black Nanoballs to Detect Tetracycline in Waters and Milk. Electroanalysis, v. 30, n. 9, p. 2153-2159, SEP 2018. (16/19885-0, 15/19099-2, 16/01919-6, 13/14262-7)

RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; CECCATO, DIEGO A.; JUNIOR, AIRTON G. B.; TEIXEIRA, MARCOS F. S.; LIMA, SERGIO A. M.; PIRES, ANA. M.. Study on the structural and electrocatalytic properties of Ba2+- and Eu3+-doped silica xerogels as sensory platforms. RSC ADVANCES, v. 6, n. 106, p. 104529-104536, 2016. (08/07298-7, 15/10394-1, 12/17689-9, 16/01919-6)

ROMANHOLO, PEDRO V. V.; RAZZINO, CLAUDIA A.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; PRADO, THIAGO M.; MACHADO, SERGIO A. S.; SGOBBI, LIVIA F.. Biomimetic electrochemical sensors: New horizons and challenges in biosensing applications. BIOSENSORS & BIOELECTRONICS, v. 185, AUG 1 2021. (16/01919-6)

RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; GOMES, NATHALIA O.; SHIMIZU, FLAVIO M.; MACHADO, SERGIO A. S.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.. Selective and sensitive multiplexed detection of pesticides in food samples using wearable, flexible glove-embedded non-enzymatic sensors. CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, v. 408, MAR 15 2021. (13/14262-7, 18/22214-6, 19/01777-5, 16/01919-6)

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)

SOARES, JULIANA COATRINI; SOARES, ANDREY COATRINI; RODRIGUES, VALQUIRIA CRUZ; OITICICA, PEDRO RAMON ALMEIDA; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO AUGUSTO; BOTT-NETO, JOSE LUIZ; BUSCAGLIA, LORENZO A.; DE CASTRO, LUCAS DANIEL CHIBA; RIBAS, LUCAS C.; SCABINI, LEONARDO; et al. Detection of a SARS-CoV-2 sequence with genosensors using data analysis based on information visualization and machine learning techniques. MATERIALS CHEMISTRY FRONTIERS, v. 5, n. 15, p. 5658-5670, AUG 7 2021. (19/07811-0, 18/19750-3, 20/02938-0, 16/01919-6, 18/18953-8, 19/13514-9, 14/50867-3, 16/23763-8, 18/22214-6, 19/00101-8)

CARR, OLIVIA; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; SHIMIZU, FLAVIO M.; SORROCHE, BRUNA PEREIRA; MELENDEZ, MATIAS ELISEO; PEDRO, RAFAEL DE OLIVEIRA; MIRANDA, PAULO B.; CARVALHO, ANDRE LOPES; REIS, RUI M.; ARANTES, LIDIA M. R. B.; et al. Genosensor made with a self-assembled monolayer matrix to detect MGMT gene methylation in head and neck cancer cell lines. Talanta, v. 210, APR 1 2020. (17/03503-4, 12/15543-7, 18/02819-0, 15/12990-0, 13/14262-7, 19/13390-8, 16/01919-6)

SA, ACELINO C. DE; BARBOSA, SIMONE C.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; WILSON, DEIVY; SHIMIZU, FLAVIO M.; RAPOSO, MARIA; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.. Flexible Carbon Electrodes for Electrochemical Detection of Bisphenol-A, Hydroquinone and Catechol in Water Samples. CHEMOSENSORS, v. 8, n. 4, DEC 2020. (18/22214-6, 16/01919-6)

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. (13/14262-7, 16/06612-6, 16/01919-6, 15/01770-0)

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PEREIRA, TAMIRES DOS SANTOS; MAURUTO DE OLIVEIRA, GABRIELA C.; SANTOS, FABRICIO APARECIDO; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; JANEGITZ, BRUNO CAMPOS. Use of zein microspheres to anchor carbon black and hemoglobin in electrochemical biosensors to detect hydrogen peroxide in cosmetic products, food and biological fluids. Talanta, v. 194, p. 737-744, MAR 1 2019. (13/14262-7, 17/17572-8, 16/01919-6, 16/18270-2, 15/19099-2, 16/04743-6)

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, 16/01919-6, 15/19099-2, 16/12759-0, 12/17689-9, 14/05197-0)

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. (13/14262-7, 15/19099-2, 16/01919-6)

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. (17/21097-3, 16/01919-6, 20/01050-5, 17/21898-6, 18/22214-6)

MARTINS, THIAGO S.; BOTT-NETO, JOSE L.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; TICIANELLI, EDSON A.; MACHADO, SERGIO A. S.. An electrochemical furosemide sensor based on pencil graphite surface modified with polymer film Ni-salen and Ni(OH)(2)/C nanoparticles. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, v. 276, p. 378-387, DEC 10 2018. (16/12759-0, 13/16930-7, 16/01919-6)

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, 16/12759-0, 12/17689-9, 14/05197-0)

SOARES, JULIANA COATRINI; SOARES, ANDREY COATRINI; RODRIGUES, VALQUIRIA CRUZ; OITICICA, PEDRO RAMON ALMEIDA; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO AUGUSTO; BOTT-NETO, JOSE LUIZ; BUSCAGLIA, LORENZO A.; DE CASTRO, LUCAS DANIEL CHIBA; RIBAS, LUCAS C.; SCABINI, LEONARDO; et al. Detection of a SARS-CoV-2 sequence with genosensors using data analysis based on information visualization and machine learning techniques. MATERIALS CHEMISTRY FRONTIERS, JUN 2021. (18/22214-6, 18/19750-3, 18/18953-8, 16/01919-6, 19/13514-9, 14/50867-3, 20/02938-0, 19/00101-8, 19/07811-0, 16/23763-8)