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Aplicação de eletrodos enrugados termicamente para detecção de cortisol em dispositivos vestíveis

Processo: 18/19749-5
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
Vigência (Início): 14 de janeiro de 2019
Vigência (Término): 13 de janeiro de 2020
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
Pesquisador responsável:Emanuel Carrilho
Beneficiário:Amanda Hikari Imamura
Supervisor no Exterior: Michelle Khine
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of California, Irvine (UC Irvine), Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:17/05362-9 - Desenvolvimento de um biossensor wearable para determinação de cortisol em suor em dispositivo microfluídico à base de papel (uPAD), BP.DD
Assunto(s):Microfluídica   Eletroanalítica   Hidrocortisona

Resumo

O estresse durante a gravidez é relacionado a diversos problemas de saúde para a mãe e para o bebê, como nascimento prematuro, baixo peso e efeitos adversos a longo prazo no desenvolvimento da criança. O estresse vivenciado pela gestante acarreta no aumento do batimento cardíaco e diminuição do movimento do feto. O cortisol, conhecido como molécula do estresse, pode ser monitorado e as suas variações do seu nível está correlacionado a esse estado. Na literatura, há trabalhos descritos de dispositivos point-of-care para detecção de cortisol. No entanto, tais dispositivos requerem etapas manuais de amostragem, o que não possibilita o monitoramento contínuo do estresse no paciente. Os dispositivos wearables, por outro lado, sanam essa dificuldade por estar em contato com a pele, permitindo o monitoramento contínuo e até remotamente da saúde da gestante. Visto que a concentração de cortisol no suor encontra-se na ordem de ng mL-1, é necessário um sistema de detecção de elevada sensibilidade, como os eletrodos enrugados termicamente. Esses eletrodos enrugados exibem micro e nanoestruturas em sua superfície, provenientes do encolhimento do material que compõe o eletrodo, resultando em elevada área superficial eletroquímica ativa (EASA - Electrochemically Active Surface Area). Além disso, os eletrodos podem ser utilizados para sensoriamento de movimentos visto que apresentam elevada flexibilidade. Portanto, propomos a aplicação dos eletrodos enrugados termicamente para a construção de dispositivo wearable de baixo custo e amostragem não invasiva para detecção de cortisol em suor e monitoramento do movimento do fetal. Os eletrodos enrugados serão integrados a dispositivos a base de papel para detecção eletroquímica indireta e detecção condutométrica sem contato acoplado capacitivamente (C4D). Para detecção específica de cortisol, serão empregados anticorpo anti-cortisol e aptâmero como biorreceptor. Espera-se que o dispositivo com os eletrodos enrugados apresente flexibilidade, sensibilidade e detectabilidade para monitoramento do cortisol em suor.