Desenvolvimento de eletrodos de carbono com desempenho eletroquímico melhorado e de baixo custo visando aplicações como sensores e biossensores eletroquímicos

Autor(es)

Vanessa Neiva de Ataide

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Conjunto das Químicas (IQ e FCF) (CQ/DBDCQ)
• Data de defesa: 2023-07-10

Membros da banca

Thiago Regis Longo Cesar da Paixão; Murilo Santhiago; Silvia Helena Pires Serrano; Cecília de Carvalho Castro e Silva

• Orientador: Thiago Regis Longo Cesar da Paixão

Resumo

Nesta tese serão apresentadas e discutidas estratégias de fabricação de sensores eletroquímicos de baixo custo baseados em carbono para aplicações como sensores e biossensores. O capítulo 1 apresenta a fabricação de diapositivos eletroquímicos baseados em papel empregando a técnica pencil-drawing, em que trilhas de carbono condutoras foram transferidas para a superfície do papel usando um lápis de desenho comercial. O desempenho eletroquímico frente diferentes sondas redox (ferrocianeto de potássio, cloreto de hexaaminrutênio e ácido ascórbico) foi melhorado através da ativação dessa superfície usando um laser de CO2. As superfícies dos eletrodos pintados usando lápis de desenho foram caracterizados por técnicas químicas, eletroquímicas e físicas e aplicados na detecção de furosemida em amostras de urina sintética. O capítulo 2 descreve a fabricação de eletrodos compósitos de carbono e termoplásticos ativados por laser de CO2 para imobilização de biomoléculas. Os parâmetros do laser para a ativação dessas superfícies foram otimizados, dentre eles potência do laser, velocidade de varredura, resolução e número de passagens do laser. Além disso, a superfície dos eletrodos antes e depois da ativação foram caracterizadas por diversas técnicas, assim como mencionado na caracterização dos eletrodos pintados a lápis discutidos no capítulo 1. Como prova de conceito, esses eletrodos termoplásticos foram aplicados para a detecção da proteína do vírus SARS-CoV-2. O capítulo 3 mostra a fabricação de diapositivos microfluídicos acoplados com detecção eletroquímica para a detecção da proteína N do vírus SARS-CoV-2 em amostras de secreção nasal. Diversos parâmetros para a montagem do imunossensor foram otimizados, tais como abordagens de imobilização das biomoléculas, concentrações dos anticorpos de captura e a etapa de bloqueio. Uma curva de calibração foi obtida no modo estático em uma faixa de 275 a 11000 PFU mL-1. O estudo do layout e estratégias de fabricação do dispositivo microfluídico também foram discutidos. (AU)

• Processo FAPESP: 18/14462-0 - Fabricação de dispositivos eletroquímicos em papel visando à aplicação em amostras de interesse clínico e ambiental
• Beneficiário: Vanessa Neiva de Ataide
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado