Desenvolvimento de biossensor impedimétrico baseado em eletrodo descartável impresso em papel (SPE) para diagnóstico precoce da ferrugem do cafeeiro

• Processo: 23/17973-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Acordo de Cooperação: CNPq - INCTs
• Pesquisador responsável: Lauro Tatsuo Kubota
• Beneficiário: Lucas Moreira Silva
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 14/50867-3 - INCT 2014: Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Bioanalítica, AP.TEM
• Assunto(s): Cafeicultura Diagnóstico Espectroscopia de impedância eletroquímica Imunossensores Técnicas biossensoriais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biossensor eletroquímico | cafeicultura | diagnóstico | Eletrodos impressos descartáveis em papel (SPE) | Espectroscopia de Impedância Eletroquímica | Imunossensor | Biossensores

Resumo

A cafeicultura é a quarta maior cultura agrícola cultivada no Brasil, movimentando a economia desde o século XVIII, crescendo especialmente no sudeste. Na safra de 2023, a produção atingiu mais de 54 mil sacas de café beneficiado. Entretanto, a cafeicultura vem enfrentando uma queda na produtividade e na qualidade dos frutos gerados devido à propagação de diferentes doenças, onde destaca-se à ferrugem do cafeeiro, uma doença causada pelo fungo Hemileia vastatrix. A detecção precoce é crucial, pois a infecção pode causar danos significativos à produção de café. Atualmente, métodos tradicionais de diagnóstico são demorados e trabalhosos, levando à necessidade de soluções mais eficientes e acessíveis. Desta maneira, a proposta de desenvolvimento de um novo diagnóstico utilizando um biossensor eletroquímico descartável (SPE) fabricado sobre substrato a base de papel para a detecção precoce da ferrugem do cafeeiro em cafezais apresenta-se como uma opção extremamente viável para monitoramento e controle de tal doença. Para a construção de tal plataforma, será imobilizado anticorpos específicos a ferrugem do cafeeiro, propiciando assim especificidade ao diagnóstico proposto, imobilizado sobre dendrímeros PAMAM ligados a nanopartículas de ouro (AuNP), propiciando um aumento na área superficial da interface de trabalho. A integração desses dispositivos com a Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE) visa ampliar a sensibilidade do sistema de detecção, proporcionando uma abordagem não destrutiva e economicamente viável para monitorar a presença da ferrugem do cafeeiro. A utilização de tecnologias de biossensores eletroquímicos, conhecidos por sua sensibilidade, baixo custo e capacidade de miniaturização, destaca-se como uma abordagem promissora para enfrentar os desafios atuais na cafeicultura, sendo assim, uma ferramenta eficaz e acessível para os agricultores. Assim, esse projeto busca contribuir para a sustentabilidade da produção de café no Brasil, oferecendo uma solução inovadora e eficiente para a detecção precoce da ferrugem do cafeeiro, permitindo uma intervenção rápida e direcionada para preservar as colheitas e a indústria cafeeira nacional. (AU)