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

• Processo: 18/19749-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 14 de janeiro de 2019
• Data de Término da vigência: 13 de janeiro de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Emanuel Carrilho
• Beneficiário: Amanda Hikari Imamura
• Supervisor: Michelle Khine
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: 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): Estresse Gravidez Microfluídica Eletroanalítica Hidrocortisona Dispositivos eletrônicos vestíveis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cortisol | Detecção condutométrica sem contato acoplado capacitivamente | Dispositivo Vestível | eletroanalítica | Eletrodos enrugados termicamente | Microfluídica | Eletroanalítica

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. (AU)

Publicações científicas

(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)

IMAMURA, AMANDA; ZAKASHANSKY, JULIA; CHO, KENNY; LIN, LANCY; CARRILHO, EMANUEL; KHINE, MICHELLE. Stretchable Sensors for Nanomolar Glucose Detection. ADVANCED MATERIALS TECHNOLOGIES, v. 5, n. 4, FEB 2020. (18/19749-5)