Transistores Eletrolíticos em Plataformas de Fluxo Lateral via Grafeno Induzido por Laser para Biossensores Point of Care

• Processo: 25/11897-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Rafael Furlan de Oliveira
• Beneficiário: Ana Vitória Ferreira Deleigo
• Supervisor: Arben Merkoci
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2), Espanha
• Vinculado à bolsa: 24/01961-9 - Óxido de Grafeno (GO) e Óxido de Grafeno Reduzido (rGO) Funcionalizados: Impacto na Transdução Elétrica AC e DC de Interações Biomoleculares, BP.MS
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise por Fluxo Lateral | Dispositivos de Diagnóstico | Grafeno e Materiais 2D | laser processing | Tecnologia Point of Care | Transistores eletrolíticos | Multidisciplinar/Fabricação de Dispositivos

Resumo

O amplo acesso a métodos diagnósticos é fundamental para a intervenção precoce e o tratamento eficaz de doenças. O desenvolvimento de tecnologias de biossensores portáteis, de baixo custo, rápidos e altamente sensíveis para uso em Point of Care (POC) representa uma solução poderosa para garantir diagnósticos de doenças de forma oportuna e acessível. Uma das tecnologias POC comerciais de maior sucesso é o chamado teste de fluxo lateral (LFA). O desempenho e a versatilidade dos LFAs podem ser aprimorados por meio de abordagens como a incorporação de nanomateriais e o uso de métodos analíticos avançados. Nesse contexto, propomos o desenvolvimento de LFA baseado em uma nova tecnologia de transdução de sinal, utilizando transistores controlados por eletrólito (EGTs) fabricados com materiais relacionados ao grafeno. Os EGTs permitem a transdução de sinais eletrônicos com alta sensibilidade e em baixas tensões (< 1V), graças à capacidade de amplificação do dispositivo e à sua operação inerente em meios aquosos. Para desenvolver os EGTs aplicados em LFAs, utilizaremos a técnica de fabricação integrativa chamada grafeno induzido por laser (LIG). A técnica LIG permite a padronização e transformação rápida e ambientalmente amigável de materiais carbonáceos (como papel, plástico, etc.) em materiais semelhantes ao grafeno. Utilizaremos tanto a tira de papel do LFA quanto filmes de óxido de grafeno (GO) como fontes carbonáceas para a criação dos eletrodos e do canal dos EGTs. O objetivo é desenvolver um EGT totalmente baseado em materiais relacionados ao grafeno, capaz de ser utilizado como transdutor eletrônico em dispositivos diagnósticos POC baseados em LFA. Esperamos que o uso de EGTs como transdutores em tecnologias baseadas em LFA possa aumentar a sensibilidade e a precisão do método em aplicações de biossensoriamento, além de agregar características como descartabilidade, baixo custo e facilidade de uso. Este projeto visa unir a expertise do Grupo Brasileiro em dispositivos EGTs e do Grupo de Nanobioeletrônica & Biossensores (ICN2, Barcelona) em biossensores baseados em LIG e LFA, tendo o potencial de revolucionar as tecnologias diagnósticas baseadas em LFA. (AU)