Fabricação de biossensores baseados em FET orgânicos e arquitetados via eletrônica orgânica e eletroquímica

• Processo: 18/24395-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2019
• Data de Término da vigência: 19 de janeiro de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Paulo Roberto Bueno
• Beneficiário: Hugo José Nogueira Pedroza Dias Mello
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 17/24839-0 - Eletrônica e eletroquímica em escala nanométrica: fundamentos e aplicações, AP.TEM
• Assunto(s): Técnicas biossensoriais Eletroquímica Peptídeos Semicondutores orgânicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biossensores | Eletroquímica | peptídeos | semicondutores orgânicos | Transistores Eletroquímicos | transistores por efeito de campo | Biossensores

Resumo

Biossensores modernos são capazes de realizar medidas seguras e precisas para doenças que necessitam de diagnóstico precoce e doenças emergentes, sendo este um importante paradigma ao se tratar de tais dispositivos. Sua construção, nos dias atuais, utiliza de princípios e conceitos científicos e tecnológicos avançados, como nanoeletrônica orgânica e eletroquímica, fazendo uso de semicondutores orgânicos, como polímeros condutores, capazes de gerar dispositivos biocompatíveis, flexíveis, de baixo custo e com resposta superior aos métodos convencionais de diagnóstico molecular. Neste projeto, pretendemos fabricar biossensores para os problemas citados, baseados em dispositivos do estado sólido, mais precisamente, transistores de efeito de campo orgânico com porta eletrolítica e dispositivos eletroquímicos baseados em métodos impedimétricos, que dá origem à transistores quânticos eletroquímicos. Ambos dispositivos utilizam filmes finos poliméricos com componentes quimicamente ativos capazes de serem funcionalizados pelos agentes bio-receptores específicos a cada problema estudado. Estes agentes bio-receptores, que podem ser enzimas, células vivas, fitas de DNA, anticorpos, entre outros, garantem a alta seletividade dos biossensores através de reações químicas específicas com os analitos alvos. Para o desenvolvimento de biossensores específicos, tal como biossensores aplicáveis à diagnóstico precoce, especificadamente, para doenças tumorais, imobilizar-se-á fitas de DNA no filme polimérico contendo cadeias laterais propicias à tal processo. O mesmo se remeterá ao desenvolvimento de um biossensor aplicável às doenças emergentes, tal como Zika ou dengue, imobilizando-se anticorpos específicos no filme polimérico. Os dispositivos fabricados aplicam-se como transistores eletroquímicos mesoscópicos por capacitância eletroquímica e transistores de efeito de campo.

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)

MADEIRA, GUSTAVO DANIEL M.; DIAS MELLO, HUGO JOSE N. P.; FALEIROS, MURILO C.; MULATO, MARCELO. Model improvement for super-Nernstian pH sensors: the effect of surface hydration. Journal of Materials Science, v. 56, n. 3, p. 2738-2747, JAN 2021. (18/24395-8, 14/24559-0, 18/22223-5, 17/24201-6)

MELLO, HUGO JOSE NOGUEIRA PEDROZA DIAS; MULATO, MARCELO. Impedimetric and Capacitive Transducer Platform for Chemical Sensors Based on Electrodeposited Polyaniline Thin Films. Journal of Physical Chemistry C, v. 126, n. 29, p. 8-pg., 2022-07-13. (17/24839-0, 14/24559-0, 18/24395-8)

PEDROZA DIAS MELLO, HUGO JOSE NOGUEIRA; BUENO, PAULO ROBERTO; MULATO, MARCELO. Comparing glucose and urea enzymatic electrochemical and optical biosensors based on polyaniline thin films. ANALYTICAL METHODS, v. 12, n. 34, p. 12-pg., 2020-09-14. (18/24395-8, 17/24839-0)