Um aptasensor eletroquímico simples sem marcador para a detecção de toxinas biológicas marinhas com base em eletrodo nanoporoso modificado com ouro

• Processo: 24/06773-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Mauro Bertotti
• Beneficiário: Girma Selale Geleta
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 23/00246-1 - Dispositivos miniaturizados visando à produção em larga escala: fabricação, caracterização e aplicações in-situ, AP.TEM
• Assunto(s): Eletroanalítica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aptamers | Electrochemical aptasensor | Marine toxins | Modified electrode | Nanoporous gold | Seafood | Eletroanalítica

Resumo

Este estudo se concentra no desenvolvimento de aptasensores eletroquímicos miniaturizados integrados para quantificar toxinas marinhas em níveis vestigiais. Estas toxinas são onipresentes, comumente encontradas na água e nos frutos do mar, ameaçando potencialmente a saúde humana e a segurança dos ecossistemas. Os dispositivos propostos consistirão em sensores eletroquímicos (bio) miniaturizados, enfatizando a construção de protótipos com operação confiável e alta robustez para fabricação em larga escala e aplicação em campo. Nanoestruturas porosas de ouro serão sintetizadas para modificar a superfície do eletrodo para alcançar alta sensibilidade aos analitos desejados (no nosso caso, toxinas marinhas). Nanoestruturas de ouro nanoporoso (NPG) serão sintetizadas através de um procedimento simples que envolve tratamento ácido de uma liga complexa de ouro branco disponível comercialmente. A morfologia superficial, tamanho e forma dos mesoporos e a rugosidade superficial das amostras de ouro porosas preparadas serão caracterizadas usando MEV e AFM. Aproveitando as características do ouro poroso, como alta área superficial, alta atividade eletrocatalítica com morfologia de poro ajustável e fácil capacidade de funcionalização das nanoestruturas de ouro porosas, pode ser empregado para modificar a superfície do eletrodo e fabricar sensores eletroquímicos para detecção de toxinas marinhas com alta sensibilidade. A especificidade e seletividade dos biossensores eletroquímicos para direcionar toxinas marinhas podem ser alcançadas combinando ouro nanoporoso (NPG) com aptâmeros tiolados. Em seguida, diferentes estratégias relevantes serão investigadas para integrar as sondas aptasensing baseadas em NPG desenvolvidas em sistemas microfluídicos para permitir a detecção de toxinas marinhas em amostras mais complexas com alta frequência analítica. Os assuntos principais são eu. Desenvolvimento de sensores miniaturizados para obtenção de concentrações in situ e em tempo real de toxinas marinhas em água e frutos do mar; ii. Um aptasensor eletroquímico baseado em ouro nanoporoso pode ser acoplado em substratos de papel e com estruturas microfluídicas. Neste contexto, este estudo teve como objetivo desenvolver uma plataforma de aptasensing eletroquímica composta por nanoporos de ouro revestidos com aptâmeros tiolados específicos para detectar toxinas marinhas em frutos do mar e amostras de água.