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Explorando a detecção C4D para o desenvolvimento de biossensores microfluídicos inovadores e de baixo custo

Processo: 18/19750-3
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2019
Vigência (Término): 24 de janeiro de 2022
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
Pesquisador responsável:Emanuel Carrilho
Beneficiário:Laís Canniatti Brazaca
Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:14/50867-3 - INCT 2014: Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Bioanalítica, AP.TEM
Assunto(s):Técnicas biossensoriais   Moléculas bioativas   Microfluídica   Eletroquímica   Anticorpos
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Anticorpos | biomoléculas | biossensor | C4d | Detecção sem contato | Microfluídica | Eletroquímica

Resumo

Os microssistemas de análises totais (uTAS) são uma tendência da Química Moderna devido ao consumo de amostra extremamente baixo (pL a nL), ao seu potencial de portabilidade e à integração de diversos processos em um único dispositivo. Porém, com a miniaturização dos sistemas analíticos, surgiram também diversos desafios - sendo os principais a manipulação adequada dos fluidos e o desenvolvimento de métodos de detecção a serem utilizados para uma análise precisa e simples. Atualmente, as técnicas eletroquímicas são as mais aplicadas em uTAS devido à alta sensibilidade e ao potencial de miniaturização. Em especial, a detecção condutométrica sem contato acoplada capacitivamente (C4D) vem ganhando espaço na literatura devido à não requerer que os eletrodos estejam em contato direto com a solução, evitando uma série de problemas tais como a eletrólise e a degradação dos metais. Porém, esta é, a princípio, uma técnica de detecção universal, capaz de captar sinais relacionados à qualquer composto com condutividade distinta do eletrólito utilizado. Sendo assim, vem sendo comumente utilizada em conjunto à métodos de separação, sendo principalmente acoplada à eletroforese capilar (CE-C4D). Propomos aqui o avanço de uma classe inovadora de biossensores baseada na detecção de biomoléculas de maneira seletiva e precisa utilizando a técnica C4D (uBIA-C4D). Para isso, dispositivos microfluídicos serão construídos com três eletrodos de ouro: um responsável pela excitação da amostra (eexc), um para agir como referência, medindo a condutividade basal da solução (err), e outro para atuar como eletrodo de trabalho (erw), avaliando as interações entre as biomoléculas. Os eletrodos serão isolados da solução através da deposição de uma camada de SiO2, a qual será modificada com anticorpos específicos somente na região sobre o erw. É esperado que a diferença entre o sinal obtido pelo erw e pelo err varie linearmente com a concentração do analito. Trabalhos realizados previamente por nosso grupo mostram que o projeto tem grande potencial para gerar resultados de sucesso. Sendo assim, esperamos desenvolver ainda mais essa nova estratégia baseada na detecção C4D para a construçãode biossensores precisos, simples e de baixo custo a serem aplicados em uTAS.

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Par de óculos mede nível de glicose, álcool e vitaminas do usuário 
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Publicações científicas (15)
(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)
TAKEKAWA, VICTOR SADANORY; MARQUES, LETICIA APARECIDA; STRUBINGER, ETHAN; SEGATO, THIAGO PINOTTI; BOGUSZ, JR., STANISLAU; BRAZACA, LAIS CANNIATTI; CARRILHO, EMANUEL. Development of low-cost planar electrodes and microfluidic channels for applications in capacitively coupled contactless conductivity detection ((CD)-D-4). ELECTROPHORESIS, v. 42, n. 16, p. 1560-1569, . (17/19478-9, 18/19750-3)
RAFANHIN SOUSA, ANA CAROLINA; MAKARA, CLEYTON NASCIMENTO; BRAZACA, LAIS CANNIATTI; CARRILHO, EMANUEL. A colorimetric microfluidic paper-based analytical device for sulfonamides in cow milk using enzymatic inhibition. Food Chemistry, v. 356, . (18/19750-3, 17/19413-4)
BRAZACA, LAIS CANNIATTI; DOS SANTOS, PAMYLA LAYENE; DE OLIVEIRA, PAULO ROBERTO; ROCHA, DIEGO PESSOA; STEFANO, JESSICA SANTOS; KALINKE, CRISTIANE; MUNOZ, RODRIGO ALEJANDRO ABARZA; BONACIN, JULIANO ALVES; JANEGITZ, BRUNO CAMPOS; CARRILHO, EMANUEL. Biosensing strategies for the electrochemical detection of viruses and viral diseases e A review. Analytica Chimica Acta, v. 1159, . (18/19750-3, 19/00473-2, 13/22127-2, 19/01844-4, 17/21097-3)
SILVA, LUIZ R. G.; STEFANO, JESSICA S.; ORZARI, LUIZ O.; BRAZACA, LAIS C.; CARRILHO, EMANUEL; MARCOLINO-JUNIOR, LUIZ H.; BERGAMINI, MARCIO F.; MUNOZ, RODRIGO A. A.; JANEGITZ, BRUNO C.. Electrochemical Biosensor for SARS-CoV-2 cDNA Detection Using AuPs-Modified 3D-Printed Graphene Electrodes. BIOSENSORS-BASEL, v. 12, n. 8, p. 20-pg., . (17/21097-3, 22/06145-0, 18/19750-3)
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, . (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)
BLASQUES, RODRIGO VIEIRA; STEFANO, JESSICA S.; CAMARGO, JESSICA R.; SLIVA, LUIZ R. GUTERRES E.; BRAZACA, LAIS CANNIATTI; JANEGITZ, BRUNO CAMPOS. Disposable Prussian blue-anchored electrochemical sensor for enzymatic and non-enzymatic multi-analyte detection. SENSORS AND ACTUATORS REPORTS, v. 4, p. 11-pg., . (18/19750-3, 17/21097-3, 19/23177-0)
BLASQUES, RODRIGO VIEIRA; DE OLIVEIRA, PAULO ROBERTO; KALINKE, CRISTIANE; BRAZACA, LAIS CANNIATTI; CRAPNELL, ROBERT D. D.; BONACIN, JULIANO ALVES; BANKS, CRAIG E. E.; JANEGITZ, BRUNO CAMPOS. Flexible Label-Free Platinum and Bio-PET-Based Immunosensor for the Detection of SARS-CoV-2. BIOSENSORS-BASEL, v. 13, n. 2, p. 19-pg., . (19/00473-2, 17/21097-3, 18/19750-3, 19/23177-0, 21/07989-4, 13/22127-2)
BRAZACA, LAIS CANNIATTI; IMAMURA, AMANDA HIKARI; GOMES, NATHALIA OEZAU; ALMEIDA, MARIANA BORTHOLAZZI; SCHEIDT, DESIREE TAMARA; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; OLIVEIRA JR, OSVALDO N.; JANEGITZ, BRUNO CAMPOS; SPINOLA MACHADO, SERGIO ANTONIO; CARRILHO, EMANUEL. Electrochemical immunosensors using electrodeposited gold nanostructures for detecting the S proteins from SARS-CoV and SARS-CoV-2. ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY, v. 414, n. 18, p. 11-pg., . (20/09587-8, 17/21097-3, 19/01777-5, 17/05362-9, 18/22214-6, 16/01919-6, 18/19750-3)
TAKEKAWA, VICTOR SADANORY; MARQUES, LETICIA APARECIDA; STRUBINGER, ETHAN; SEGATO, THIAGO PINOTTI; BOGUSZ, JR., STANISLAU; BRAZACA, LAIS CANNIATTI; CARRILHO, EMANUEL. Development of low-cost planar electrodes and microfluidic channels for applications in capacitively coupled contactless conductivity detection ((CD)-D-4). ELECTROPHORESIS, . (17/19478-9, 18/19750-3)
BRAZACA, LAIS CANNIATTI; SAMPAIO, ISABELLA; ZUCOLOTTO, VALTENCIR; JANEGITZ, BRUNO CAMPOS. Applications of biosensors in Alzheimer's disease diagnosis. Talanta, v. 210, . (17/21898-6, 17/21097-3, 15/02623-0, 18/19750-3)
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, . (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)
MAURUTO DE OLIVEIRA, GABRIELA C.; DE SOUZA CARVALHO, JEFFERSON HENRIQUE; BRAZACA, LAIS CANNIATTI; SILVA VIEIRA, NIRTON CRISTI; JANEGITZ, BRUNO CAMPOS. Flexible platinum electrodes as electrochemical sensor and immunosensor for Parkinson's disease biomarkers. BIOSENSORS & BIOELECTRONICS, v. 152, . (17/17572-8, 18/07508-3, 19/04085-7, 17/21097-3, 18/19750-3, 17/21898-6)
SILVA, LUIZ RICARDO GUTERRES; STEFANO, JESSICA SANTOS; NOCELLI, ROBERTA CORNELIO FERREIRA; JANEGITZ, BRUNO CAMPOS. 3D electrochemical device obtained by additive manufacturing for sequential determination of paraquat and carbendazim in food samples. Food Chemistry, v. 406, p. 9-pg., . (17/21097-3, 22/06145-0, 18/19750-3)
FEITOR, JESSICA F.; BRAZACA, LAIS C.; LIMA, AMANDA M.; FERREIRA, VINICIUS G.; KASSAB, GIULIA; BAGNATO, VANDERLEI S.; CARRILHO, EMANUEL; CARDOSO, DANIEL R.. Organ-on-a-Chip for Drug Screening: A Bright Future for Sustainability? A Critical Review. ACS BIOMATERIALS SCIENCE & ENGINEERING, v. 9, n. 5, p. 15-pg., . (17/01189-0, 18/19750-3, 18/18188-0)
STEFANO, JESSICA SANTOS; GUTERRES E SILVA, LUIZ RICARDO; ROCHA, RAQUEL GOMES; BRAZACA, LAIS CANNIATTI; RICHTER, EDUARDO MATHIAS; ABARZA MUNOZ, RODRIGO ALEJANDRO; JANEGITZ, BRUNO CAMPOS. New conductive filament ready-to-use for 3D-printing electrochemical (bio)sensors: Towards the detection of SARS-CoV-2. Analytica Chimica Acta, v. 1191, . (17/21097-3, 18/19750-3)

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ELETRODOS FLEXÍVEIS DE PLATINA UTILIZADOS COMO BIOSSENSORES ELETROQUÍMICOS PARA DETERMINAÇÃO DE BIOMARCADORES RELACIONADOS AO MAL DE PARKINSON E MÉTODO DE FABRICAÇÃO BR1020200109790 - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) . BRUNO CAMPOS JANEGITZ / GABRIELA CAROLINA MAURUTO DE OLIVEIRA / JEFFERSON HENRIQUE DE SOUZA CARVALHO / LAÍS CANNIATTI BRAZACA / NIRTON CRISTI SILVA VIEIRA - 29 de maio de 2020