Desenvolvimento de nanoestruturas de CePO4 visando a detecção do câncer colorretal

• Processo: 23/06854-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Alexandre Zirpoli Simões
• Beneficiário: Isabela Bochembusio Maghiani
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEG). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Guaratinguetá. Guaratinguetá , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais, AP.CEPID
• Assunto(s): Neoplasias colorretais Morfologia Materiais nanoestruturados Semicondutores Materiais cerâmicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: câncer colorretal | CePO4 | Morfologia | nanoestruturas | semicondutores | síntese hidrotérmica convencional | Ceramicos

Resumo

Os custos do setor da saúde têm aumentado significativamente nos últimos anos devido ao envelhecimento da população e ao surgimento de condições de difícil tratamento, como o câncer. Para reduzir os custos associados à assistência médica e aumentar as chances de cura, o diagnóstico precoce é essencial. Nesse sentido, o uso de biossensores fornece informações importantes sobre a detecção, acompanhamento e prognósticos de doenças de forma rápida, confiável e barata, fatores cruciais para a implementação de testes point-of-care. Entre os materiais utilizados para a fabricação de biossensores, as nanoestruturas dos óxidos metálicos têm atraído muita atenção devido a propriedades como capacidade de adsorção, área de superfície efetiva para imobilização de biomoléculas e eficiente transferência de cargas entre as biomoléculas e o eletrodo. Dentre os óxidos semicondutores que se destacam para aplicação em matrizes de biossensores, encontra-se o CePO4, devido a biocompatibilidade e a possibilidade de preparar nanoestruturas com diferentes morfologias. Dentro desse contexto, esse trabalho visa desenvolver biossensores eletroquímicos point-of-care baseados em nanoestruturas de fosfato de cério (CePO4). Os materiais sintetizados terão suas propriedades estruturais e morfológicas caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET), difração de raios-X (XRD), espectroscopia Raman, entre outros. As nanoestruturas serão preparadas a partir da técnica hidrotermal convencional. Os parâmetros de síntese (temperatura, tempo, potencial químico) serão ajustados visando o crescimento de nanoestruturas com morfologia e tamanho definidos. Uma placa de circuito impresso (PCI) contendo três eletrodos, sendo os eletrodos de trabalho e contra eletrodo de ouro e o eletrodo de referência de prata-cloreto de prata (Ag/AgCl) será utilizada como substrato para a construção do biossensor. A superfície das nanoestruturas será modificada com cistamina, glutaraldeído, DMF, para garantir a boa adesão das nanoestruturas durante a deposição no eletrodo de trabalho. Em seguida, serão testadas diferentes rotas de imobilização da biomolécula para garantir a imobilização orientada e obter biossensores de melhor sensibilidade. O desempenho dos biossensores para a detecção de doenças será avaliado por medidas eletroquímicas (voltametria cíclica, voltametria diferencial por pulso e impedância) quanto à sensibilidade, seletividade, estabilidade e reprodutibilidade.