Sensores eletroquímicos com matriz contendo pontos quânticos ou nanofitas de grafeno para detecção de biomarcadores

• Processo: 19/13514-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2020
• Vigência (Término): 30 de junho de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Osvaldo Novais de Oliveira Junior
• Beneficiário: Jose Luiz Bott Neto
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/22214-6 - Rumo à convergência de tecnologias: de sensores e biossensores à visualização de informação e aprendizado de máquina para análise de dados em diagnóstico clínico, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/00243-0 - Desenvolvimento de novos componentes e processos em biossensores ativados por luz visível, BE.EP.PD
• Assunto(s): Biomarcadores Sensores eletroquímicos Pontos quânticos Grafenos Nanofitas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biomarcadores | Grafeno | nanofitas | pontos quânticos | sensores eletroquímicos | Sensores e Biossensores

Resumo

Sensores eletroquímicos têm sido estudados para o diagnóstico de doenças negligenciáveis e câncer, mas ainda existem desafios para a produção comercial dos dispositivos. Um dos possíveis aperfeiçoamentos está na escolha de nanomateriais para a matriz sobre a qual é depositada a camada ativa. Neste projeto, empregaremos pontos quânticos de grafeno (GQDs) ou nanofitas de grafeno (GRNs) na matriz, visando à detecção eletroquímica de biomarcadores, como o antígeno prostático específico (PSA), o antígeno de carboidrato 15-3 (CA 15-3) e vitamina D. Os GQDs e GNRs serão sintetizados pelo método Top-Down, sendo que as arquiteturas moleculares dos sensores serão investigadas com uma série de técnicas, incluindo difração de raios X (XRD), microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e de varredura (SEM), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS), espectroscopia de força atômica (AFM), voltametria cíclica (VC) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). A detecção dos biomarcadores será feita com técnicas eletroquímicas. Outro objetivo importante deste projeto é investigar os mecanismos de adsorção e oxidação/redução dos biomarcadores, para o que serão usadas espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) in situ e espectroscopia por geração de soma de frequências (SFG) in situ. Tentar-se-á correlacionar a estrutura e composição dos sensores eletroquímicos com sua atividade eletrocatalítica, estabilidade, seletividade e sensibilidade.

Publicações científicas

(11)

(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)

BOTT-NETO, JOSE L.; MARTINS, THIAGO S.; BUSCAGLIA, LORENZO A.; SANTIAGO, PATRICIA V. B.; FERNANDEZ, PABLO S.; MACHADO, SERGIO A. S.; OLIVEIRA JR, OSVALDO N.. A portable system for photoelectrochemical detection of lactate on TiO2 nanoparticles and [Ni(salen)] polymeric film. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, v. 345, OCT 15 2021. (18/22214-6, 19/00101-8, 17/11986-5, 19/13514-9, 18/20952-0)

NETO, JOSE L. BOTT; MARTINS, THIAGO S.; MACHADO, SERGIO A. S.; OLIVEIRA JR, OSVALDO N.. Enhanced photocatalysis on graphitic carbon nitride sensitized with gold nanoparticles for photoelectrochemical immunosensors. Applied Surface Science, v. 606, p. 6-pg., 2022-12-30. (19/13514-9, 18/22214-6, 19/01777-5)

MARTINS, THIAGO S.; BOTT-NETO, JOSE L.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; MACHADO, SERGIO A. S.. A sandwich-type electrochemical immunosensor based on Au-rGO composite for CA15-3 tumor marker detection. Microchimica Acta, v. 189, n. 1, JAN 2022. (18/22214-6, 19/13514-9, 19/01777-5)

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, AUG 7 2021. (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)

BOTT-NETO, JOSE L.; MARTINS, THIAGO S.; OLIVEIRA, OSVALDO N.; MARKEN, FRANK. Controlled electrodeposition of brookite TiO₂ for photoelectroanalysis at printed carbon electrodes. Applied Surface Science, v. 640, p. 7-pg., 2023-12-15. (19/13514-9, 18/22214-6, 22/03758-0, 22/00243-0)

MARTINS, THIAGO S.; BOTT-NETO, JOSE L.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; MACHADO, SERGIO A. S.. Paper-based electrochemical sensors with reduced graphene nanoribbons for simultaneous detection of sulfamethoxazole and trimethoprim in water samples. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 882, FEB 1 2021. (19/13514-9, 18/22214-6, 19/01777-5)

MARTINS, THIAGO S.; MACHADO, SERGIO A. S.; OLIVEIRA JR, OSVALDO N.; BOTT-NETO, JOSE L.. Optimized paper-based electrochemical sensors treated in acidic media to detect carbendazim on the skin of apple and cabbage. Food Chemistry, v. 410, p. 7-pg., 2023-01-13. (19/13514-9, 22/03758-0, 18/22214-6, 19/01777-5)

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, JUN 2021. (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)

MARTINS, THIAGO S.; BOTT-NETO, JOSE L.; MACHADO, SERGIO A. S.; OLIVEIRA, OSVALDO N.. Label-Free Electrochemical Immunosensor Made with Tree-like Gold Dendrites for Monitoring 25-Hydroxyvitamin D3 Metabolite. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. 14, n. 27, p. 8-pg., 2022-07-13. (19/13514-9, 18/22214-6, 19/01777-5)

MARTINS, THIAGO S.; BOTT-NETO, JOSE L.; MACHADO, SERGIO A. S.; OLIVEIRA JR, OSVALDO N.. Label-Free Electrochemical Immunosensor Made with Tree-like Gold Dendrites for Monitoring 25-Hydroxyvitamin D3 Metabolite. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. N/A, p. 8-pg., 2022-07-01. (19/01777-5, 19/13514-9, 18/22214-6)

BOTT-NETO, JOSE L.; MARTINS, THIAGO S.; BUSCAGLIA, LORENZO A.; MACHADO, SERGIO A. S.; OLIVEIRA, OSVALDO N. JR JR. Photocatalysis of TiO2 Sensitized with Graphitic Carbon Nitride and Electrodeposited Aryl Diazonium on Screen-Printed Electrodes to Detect Prostate Specific Antigen under Visible Light. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. 14, n. 19, p. 8-pg., 2022-05-18. (19/13514-9, 19/00101-8, 18/22214-6, 19/01777-5)