Desenvolvimento de sistemas eletroquímicos em fluxo completos e miniaturizados por meio de impressão 3D para aplicações analíticas

• Processo: 22/07552-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Thiago Regis Longo Cesar da Paixão
• Beneficiário: Iana Vitória Spadini Arantes
• Supervisor: Professor Craig E. Banks
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Manchester Metropolitan University (MMU), Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 19/15065-7 - Desenvolvimento de sistemas eletroquímicos em papel voltados para análises em fluxo de amostras de interesse forense, BP.DD
• Assunto(s): Eletroanalítica Sensores eletroquímicos Impressão tridimensional Miniaturização
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Células miniaturizadas | impressão 3D | sensores eletroquímicos | Sistemas em fluxo | Química Eletroanalítica

Resumo

Dentre muitas aplicações relacionadas à impressão 3D na sociedade moderna, esta tecnologia tem mostrado características promissoras para a fabricação de dispositivos eletroanalíticos, como larga escala e prototipagem rápida de uma infinita gama de possibilidades, desde células eletroquímicas até sensores, utilizando filamentos condutores de materiais poliméricos de baixo custo. A opção de imprimir um sistema eletroquímico completo representa um avanço considerável na área, pois dispositivos cada vez mais robustos e reprodutíveis estão sendo fabricados. Além disso, a liberdade de criação na impressão 3D possibilita a criação de dispositivos portáteis miniaturizados que podem ser aplicados para análise em campo. A investigação de cenas de crime é um exemplo em que a eletroanálise pode ser usada para determinação quantitativa e seletiva de amostras químicas, desde drogas de abuso até resíduos de armas de fogo. Além disso, sabe-se que a configuração de um sistema eletroquímico é crucial para a obtenção de resultados confiáveis. Nesse contexto, técnicas analíticas de fluxo podem ser utilizadas como alternativa às medidas estacionárias. Essas técnicas aumentam o transporte de massa dos analitos para a superfície do sensor, aumentando a sensibilidade e fornecendo análises automatizadas e de alto rendimento. Assim, o presente projeto visa desenvolver sistemas eletroanalíticos miniaturizados, completamente impressos por meio de impressão 3D, para realizar análises em fluxo para detecção de espécies de interesse forense. (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)

CRAPNELL, ROBERT D.; ARANTES, IANA V. S.; WHITTINGHAM, MATTHEW J.; SIGLEY, EVELYN; KALINKE, CRISTIANE; JANEGITZ, BRUNO C.; BONACIN, JULIANO A.; PAIXAO, THIAGO R. L. C.; BANKS, CRAIG E.. Utilising bio-based plasticiser castor oil and recycled PLA for the production of conductive additive manufacturing feedstock and detection of bisphenol A. GREEN CHEMISTRY, v. 25, n. 14, p. 10-pg., 2023-06-22. (19/00473-2, 22/07552-8, 17/21097-3, 18/08782-1, 21/07989-4, 19/15065-7, 13/22127-2)

ARANTES, IANA V. S.; CRAPNELL, ROBERT D.; BERNALTE, ELENA; WHITTINGHAM, MATTHEW J.; PAIXAO, THIAGO R. L. C.; BANKS, CRAIG E.. Mixed Graphite/Carbon Black Recycled PLA Conductive Additive Manufacturing Filament for the Electrochemical Detection of Oxalate. Analytical Chemistry, v. 95, n. 40, p. 8-pg., 2023-09-28. (22/07552-8, 19/15065-7)