Desenvolvimento de Dispositivos Eletroativos Baseados em Espectroscopia SERS para Detecção Ultrassensível de Analitos

• Processo: 25/03488-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2030
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Rômulo Augusto Ando
• Beneficiário: Ana Luiza Clivatti Yamanaka
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/11983-4 - Espectroscopias com intensificação de sinal: nanomateriais, teoria e simulação computacional, AP.TEM
• Assunto(s): Eletroquímica Nanopartículas Raman Sensores Espectroscopia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Eletroquímica | Fto | Ito | Nanopartículas | Raman | Sensores | Espectroscopia

Resumo

A detecção de moléculas em concentrações extremamente baixas é um desafio em áreas como química analítica, biomedicina, segurança alimentar e monitoramento ambiental. Nesse contexto, a espectroscopia Raman intensificada por superfície (SERS, do inglês Surface-Enhanced Raman Spectroscopy) tem se destacado como uma técnica poderosa devido à sua capacidade de detectar moléculas em níveis traço com alta especificidade e sensibilidade. O efeito SERS ocorre quando moléculas interagem com superfícies metálicas nanostruturadas, gerando um aumento significativo na intensidade do sinal Raman. Embora a técnica SERS ofereça inúmeras vantagens, sua aplicação prática enfrenta desafios relacionados à reprodutibilidade, estabilidade e portabilidade. Nesse sentido, dispositivos eletroativos surgem como uma solução promissora para superar tais limitações, já que permitem o controle preciso do ambiente químico e eletrônico ao redor da superfície de detecção, otimizando a interação entre a molécula de interesse e os hotspots responsáveis pela intensificação do espalhamento Raman. Este projeto tem como objetivo desenvolver dispositivos eletroativos baseados em óxidos de estanho e índio/flúor (ITO/FTO) integrados a substratos SERS ativos capazes de fornecer uma plataforma altamente sensível, seletiva e robusta para a detecção de analitos, principalmente da classe de fármacos e pesticidas. Ao explorar a sinergia entre dispositivos eletroativos e a espectroscopia SERS, este trabalho busca contribuir significativamente para o avanço de sensores químicos, explorando novos caminhos para tecnologias de detecção de próxima geração. (AU)