Desenvolvimento de sensores eletroquímicos para a detecção de peróxido de hidrogênio e íons cálcio em sistemas de interesse biológico

• Processo: 22/03665-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2022
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Mauro Bertotti
• Beneficiário: Paula Calli Falcoswki
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/08782-1 - Sensores químicos miniaturizados e integrados: novas plataformas de fabricação para aplicações biológicas, clínicas e ambientais, AP.TEM
• Assunto(s): Eletroanalítica Dentina Microeletrodos Peróxido de hidrogênio Sensores eletroquímicos Íons de cálcio Microssensores Sistemas de tempo-real
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: dentina | microeletrodos | Microscopia eletroquímica de varredura | peróxido de hidrogênio | sensores eletroquímicos | Eletroanalítica

Resumo

Pretende-se fabricar microssensores para a aplicação em estudos de sistemas de interesse biológico em tempo real. Tem-se como objetivo inicial a construção de dois sensores para fins específicos. Um deles visa ao monitoramento da concentração de peróxido de hidrogênio liberado por células do tipo queratinócitos, de linhagem HaCaT, durante processos de estresse oxidativo induzidos por 1,9-dimetil azul de metileno DMMB (10 nM), utilizando-se radiação com comprimento de onda de 631 nm. O monitoramento amperométrico de peróxido de hidrogênio em meio de cultura celular será realizado com um microssensor desenvolvido especificamente para essa finalidade, o qual vai consistir em microeletrodo de ouro cuja superfície será ativada pela formação de estruturas nanoporosas. O projeto será realizado em colaboração com a equipe do Prof. Dr. Maurício da S. Baptista, do Departamento de Bioquímica, deste mesmo Instituto de Química, responsável pela manutenção e incubação das culturas celulares com DMMB e pelos experimentos de irradiação. O outro microssensor será aplicado no monitoramento da liberação de íons cálcio por compostos de restauração dentária bioativos. O sensor deverá ter dupla função: amperométrica e potenciométrica, a partir de um mesmo capilar de vidro, do tipo Theta. O modo amperométrico será construído com uma microfibra de platina selada com resina epóxi e terá a função de posicionar o sensor em relação à superfície da pastilha a ser estudada. A partir de uma curva de aproximação utilizando o micromanipulador da Scanning Electrochemical Microscopy (SECM), é possível garantir que o sensor esteja posicionado sempre à mesma distância conhecida das pastilhas durante todo o experimento. Pretende-se caracterizar o sensor com base em parâmetros como raio e RG (relação entre o raio da parte isolante e o raio da superfície condutora do eletrodo). O modo potenciométrico será desenvolvido com base em uma membrana seletiva para íons cálcio contendo o ionóforo ETH 1001, responsável pela seletividade. A detecção dos íons cálcio liberados pelo composto de restauração ao longo do tempo será feita com este dispositivo em diferentes condições experimentais. O projeto será realizado em colaboração com a equipe do Prof. Roberto Ruggiero Braga. do Departamento de Biomateriais e Biologia Oral da Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo. (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)

RIBEIRO, LEONARDO M. A.; FERIA, DEISSY. J.; FALCOSWKI, PAULA C.; CARRENO, MARCELO. N. P.; PEREYRA, INES; BERTOTTI, MAURO. Low-cost laser for fabrication of affordable graphene-induced microband sensors. Journal of Applied Electrochemistry, v. 54, n. 12, p. 10-pg., 2024-05-16. (18/08782-1, 22/03665-2)