Fabricação de imunossensores do tipo transistor de efeito de campo (FET) baseados em grafenos quimicamente modificados para detecção ultrassensível de biomarcadores de câncer de pulmão

• Processo: 16/04739-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2016
• Data de Término da vigência: 24 de novembro de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Lauro Tatsuo Kubota
• Beneficiário: Ana Carolina Mazarin de Moraes
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/22127-2 - Desenvolvimento de novos materiais estratégicos para dispositivos analíticos integrados, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/15882-0 - Processamento de nanomateriais bidimensionais em fase líquida para eletrônica impressa e flexível, BE.EP.PD
• Assunto(s): Biomarcadores Transistores de efeito de campo Imunossensores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biomarcadores | grafenos quimicamente modificados | Imunossensores | Nanomateriais hibridos | Transistores de efeito de campo | Eletroanalítica e desenvolvimento de sensores

Resumo

O diagnóstico precoce de doenças como o câncer pode ser realizado por meio da detecção de biomarcadores tumorais. No entanto, os imunoensaios convencionais para detecção dessas biomoléculas possuem uma série de limitações como o elevado tempo de análise, utilização de marcadores, grande quantidade de amostra, etc. Os sensores do tipo transistor de efeito de campo (FET) apresentam excelente sensibilidade, seletividade com rápido tempo de resposta, possibilidade de miniaturização dos dispositivos e facilidade de integrá-los em chips eletrônicos e são considerados tecnologias promissoras dentre os imunoensaios. O grafeno apresenta diversas vantagens sobre outras nanoestruturas por exibir notáveis propriedades eletrônicas, elevada área superficial e ser um material biocompatível. Diante do exposto, propomos neste projeto a fabricação em grande escala de imunossensores miniaturizados do tipo FET baseados em grafenos quimicamente modificados para a detecção ultrassensível e label-free do biomarcador de câncer de pulmão CYFRA 21-1. Os grafenos serão produzidos por esfoliação em fase líquida. Este método possui custo reduzido, possibilidade de produção em larga escala e facilidade de deposição das folhas sobre substratos arbitrários. A seletividade e sensibilidade dos microdispositivos podem ser melhoradas quando os grafenos são funcionalizados com nanopartículas metálicas. Deste modo, buscamos um aumento da sensibilidade dos imunossensores através do uso do nanomaterial híbrido grafeno funcionalizado com nanopartículas de platina na construção dos microdispositivos. Anticorpos específicos serão imobilizados sobre os grafenos para possibilitar que os eventos de biorreconhecimento com o antígeno CYFRA 21-1 gerem sinais elétricos. Avaliaremos então a capacidade dos dispositivos em detectar e quantificar concentrações muito baixas do biomarcador tumoral. O desenvolvimento desses dispositivos visa a possibilidade destes sensores se tornarem ferramentas comerciais portáteis, de baixo custo, eficientes e práticas para o diagnóstico precoce de doenças graves como o câncer de pulmão.

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)

DA SILVA, EVERSON T. S. G.; SOUTO, DENIO E. P.; BARRAGAN, JOSE T. C.; GIAROLA, JULIANA DE F.; DE MORAES, ANA C. M.; KUBOTA, LAURO T.. Electrochemical Biosensors in Point-of-Care Devices: Recent Advances and Future Trends. CHEMELECTROCHEM, v. 4, n. 4, p. 778-794, APR 2017. (13/22127-2, 16/04739-9, 15/13810-6)

MAZARIN DE MORAES, ANA CAROLINA; KUBOTA, LAURO TATSUO. Recent Trends in Field-Effect Transistors-Based Immunosensors. CHEMOSENSORS, v. 4, n. 4, DEC 2016. (13/22127-2, 16/04739-9)

BARRAGAN, JOSE T. C.; DA SILVA, EVERSON T. S. G.; DE MORAES, ANA C. M.; KUBOTA, LAURO T.. A novel approach for electroanalytical determinations employing discharge of pseudocapacitor by electroactive species. Analytica Chimica Acta, v. 1006, p. 1-9, MAY 2 2018. (14/50867-3, 13/22127-2, 16/04739-9, 15/13810-6)

BARRAGAN, JOSE T. C.; DA SILVA, EVERSON T. S. G.; DE MORAES, ANA C. M.; KUBOTA, LAURO T.. A novel approach for electroanalytical determinations employing discharge of pseudocapacitor by electroactive species (vol 1006, pg 1, 2018). Analytica Chimica Acta, v. 1031, p. 1-pg., 2018-11-15. (13/22127-2, 16/04739-9, 15/13810-6, 14/50867-3)