Aprimoramento em biossensores para diagnósticos mais acessíveis

Autor(es)

Amanda Hikari Imamura

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos (IQSC/BT)
• Data de defesa: 2022-03-18

Membros da banca

Emanuel Carrilho; William Reis de Araujo; Michelle Khine; Juliane Renata Sempionatto Moreto; Álvaro José dos Santos Neto

• Orientador: Emanuel Carrilho

Resumo

Diagnósticos no ponto de atendimento são centrados no paciente para diminuir a dispersão do processo em localizações diferentes (hospitais, clínicas e consultórios médicos). Biossensores são comumente integrados a sistemas miniaturizados para oferecer diagnósticos mais acessíveis com resultados mais rápidos no ponto de atendimento. A miniaturização, no entanto, ainda apresenta desafios, os quais foram discutidos nesta tese. No Capítulo II, otimizou-se a imobilização de biomoléculas sobre o papel por meio da oxidação das fibras de celulose com NaIO4. A oxidação foi caracterizada extensivamente visto que as propriedades físico-químicas do papel foram alteradas ao longo do processo. O papel oxidado por fim foi utilizado para determinar a quantidade de proteína em urina, detectando precocemente casos de microalbuminúria. O Capítulo III descreve um método alternativo de fabricação de dispositivos microfluídicos vestíveis usando-se o brinquedo Shrinky-Dinks (SD). O dispositivo vestível foi integrado a ensaios colorimétricos de glicose e lactato em suor. Apesar do biossensor não apresentar detectabilidade e sensibilidade adequada para detectar os biomarcadores, o dispositivo microfluídico foi capaz de coletar continuamente o suor sem perturbar o usuário. O Capítulo IV descreve a fabricação de eletrodos altamente sensíveis e flexíveis pela mesma premissa do Shrinky-Dink. Os eletrodos enrugados quantificaram glicose na faixa de 0,1 µmol L-1 a 0,1 mmol L-1 in pH fisiológico, demonstrando sensibilidade e detectabilidade na detecção de glicose em suor. Por fim, o Capítulo V descreve dois biossensores eletroquímicos como diagnóstico rápido e barato para COVID-19. Ambos os biossensores são portáteis e foram capazes de detectar a proteína S do vírus SARS-CoV-2 in microlitros de saliva sem a necessidade de reagentes químicos específicos. Espera-se que com os avanços descritos na tese no campo da imobilização, microfabricação e detecção contribuam no desenvolvimento de biossensores modernos para que no futuro diagnósticos mais acessíveis estejam disponíveis no mercado. (AU)

• Processo FAPESP: 17/05362-9 - Desenvolvimento de um biossensor wearable para determinação de cortisol em suor em dispositivo microfluídico à base de papel (uPAD)
• Beneficiário: Amanda Hikari Imamura
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto