Sistemas microfluídicos impressos em 3D para aplicações analíticas biológicas

• Processo: 22/11346-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 18 de março de 2023
• Data de Término da vigência: 17 de março de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Thiago Regis Longo Cesar da Paixão
• Beneficiário: Lauro Antonio Pradela Filho
• Supervisor: Adam Thomas Woolley
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Brigham Young University, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 21/00205-8 - Dispositivos analíticos miniaturizados e/ou microfluídicos para aplicações biológicas, BP.PD
• Assunto(s): Biomarcadores Eletroanalítica Eletroforese Fluorescência Impressão tridimensional Microfluídica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biomarcadores | eletroanalítica | Eletroforese | fluorescência | impressão 3D | Microfluídica | microfluídica

Resumo

A manufatura aditiva, conhecida como impressão 3D, é uma tecnologia emergente para o desenvolvimento de novos dispositivos para diversas aplicações, principalmente para Química Analítica. A manufatura aditiva utiliza impressoras 3D de custo relativamente baixo, proporcionando uma produção escalável de novos materiais. Além disso, a liberdade de criação torna a impressão 3D uma ótima ferramenta para a produção de dispositivos miniaturizados integrados a funções complexas, como sistemas de separação, pré-concentração e detecção, gerando sistemas "lab-on-a-chip". Esses sistemas normalmente utilizam baixos volumes de amostras e reagentes, permitindo a geração de dispositivos analíticos portáteis para aplicações em pontos de necessidades. A manufatura aditiva permite a impressão de todo o sistema microfluídico, representando um avanço considerável no campo da pesquisa, pois evita vazamentos entre as conexões externas das plataformas microfluídicas. Estereolitografia e modelagem por deposição fundida são processos de manufatura aditiva que serão usados para fabricar as plataformas microfluídicas. Eletroforese será utilizada como técnica de separação nos microchips propostos. O sistema de separação será combinado com detecção óptica e/ou eletroquímica, aumentando a aplicabilidade analítica do sistema microfluídico e contornando problemas associados à seletividade. O sistema proposto será explorado para determinar biomarcadores em amostras de sangue, saliva e suor. Entre as espécies, biomarcadores relacionados ao nascimento prematuro de bebês serão investigados neste projeto. O Grupo de Pesquisa do Prof. Woolley tem grande experiência no desenvolvimento de plataformas microfluídicas impressas em 3D para esses biomarcadores. Adicionalmente, glicose e lactato também são considerados potenciais analitos para avaliar a aplicabilidade analítica dos sistemas microfluídicos. Portanto, este projeto visa desenvolver sistemas miniaturizados e integrados impressos em 3D para realizar análises microfluídicas para quantificação de espécies de interesse biológico. O conhecimento adquirido neste projeto será fundamental para estreitar os laços de pesquisa entre Brasil e Estados Unidos envolvendo Química Analítica. (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)

PRADELA-FILHO, LAURO A.; VELOSO, WILLIAM B.; ARANTES, IANA V. S.; GONGONI, JULIANA L. M.; DE FARIAS, DAVI M.; ARAUJO, DIELE A. G.; PAIXAO, THIAGO R. L. C.. Paper-based analytical devices for point-of-need applications. Microchimica Acta, v. 190, n. 5, p. 23-pg., 2023-05-01. (21/00205-8, 19/15065-7, 22/11346-4)

PRADELA FILHO, LAURO A.; PAIXAO, THIAGO R. L. C.; NORDIN, GREGORY P.; WOOLLEY, ADAM T.. Leveraging the third dimension in microfluidic devices using 3D printing: no longer just scratching the surface. ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY, v. N/A, p. 7-pg., 2023-07-20. (18/08782-1, 22/11346-4)