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Design e fabricação de dispositivos flexíveis nanoestruturados para detecção de biomarcadores

Processo: 16/01919-6
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de junho de 2016
Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2021
Área de conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Osvaldo Novais de Oliveira Junior
Beneficiário:Paulo Augusto Raymundo Pereira
Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:18/22214-6 - Rumo à convergência de tecnologias: de sensores e biossensores à visualização de informação e aprendizado de máquina para análise de dados em diagnóstico clínico, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):17/26666-6 - Sensores flexíveis para detecção de biomarcadores com procedimentos não invasivos, BE.EP.PD
Assunto(s):Biomarcadores   Técnicas biossensoriais   Materiais nanoestruturados
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:biomarcadores | biossensores | Detecção | Dispositivo flexível | doenças | nanoestruturas | Sensores e biossensores

Resumo

Neste projeto, propõe-se desenvolver e caracterizar dispositivos flexíveis, compostos por nanoestruturas de ouro obtidas via fotolitografia sobre a superfície de platina. Estas superfícies flexíveis nanoestruturadas serão caracterizadas por técnicas eletroquímicas (voltametria cíclica, espectroscopia de impedância eletroquímica) e pelas técnicas de microscopia de força atômica (AFM) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) para a determinação do tamanho e da distribuição das nanoestruturas de ouro, assim como a área exposta de platina. Devido ao aumento considerável da área eletroativa das superfícies testar-se-á a atividade eletrocatalítica do dispositivo flexível nanoestruturado em relação à detecção de biomarcadores, assim como de ácido úrico, ácido ascórbico, dopamina e NADH. Numa segunda etapa, as nanoestruturas de ouro serão recobertas com camadas autorganizadas de alcanotiol (ácido mercaptoacético e 11-mercaptoundecanóico) visando à preparação da superfície para imobilização de biomoléculas, incluindo enzimas, anticorpos e DNA. Este recobrimento será analisado por técnicas eletroquímicas (voltametria, amperometria, espectroscopia de impedância eletroquímica) e espectroscopia de absorção e reflexão no infravermelho com polarização modulada (PM-IRRAS). A detecção será feita com técnicas eletroquímicas em soluções padrão. Pretende-se também empregar os biossensores para detectar lactato e colesterol em transpiração aplicando-se diretamente sobre a pele durante atividade física, enquanto que detecção de glicose e cortisol será feita em saliva, dispensando métodos invasivos. Os imunossensores e genossensores serão utilizados para detecção precoce de câncer de cabeça e pescoço. (AU)

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Publicações científicas (34)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
SOARES, JULIANA COATRINI; SOARES, ANDREY COATRINI; RODRIGUES, VALQUIRIA CRUZ; OITICICA, PEDRO RAMON ALMEIDA; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO AUGUSTO; BOTT-NETO, JOSE LUIZ; BUSCAGLIA, LORENZO A.; DE CASTRO, LUCAS DANIEL CHIBA; RIBAS, LUCAS C.; SCABINI, LEONARDO; et al. Detection of a SARS-CoV-2 sequence with genosensors using data analysis based on information visualization and machine learning techniques. MATERIALS CHEMISTRY FRONTIERS, . (18/22214-6, 18/19750-3, 18/18953-8, 16/01919-6, 19/13514-9, 14/50867-3, 20/02938-0, 19/00101-8, 19/07811-0, 16/23763-8)
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BONDANCIA, THALITA J.; SOARES, ANDREY COATRINI; POPOLIN-NETO, MARIO; GOMES, NATHALIA O.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; BARUD, HERNANE S.; MACHADO, SERGIO A. S.; RIBEIRO, SIDNEY J. L.; MELENDEZ, MATIAS E.; CARVALHO, ANDRE L.; et al. Low-cost bacterial nanocellulose-based interdigitated biosensor to detect the p53 cancer biomarker. BIOMATERIALS ADVANCES, v. 134, p. 7-pg., . (20/09587-8, 19/01777-5, 18/18953-8, 18/22214-6, 16/01919-6)
PASCHOALIN, RAFAELLA T.; GOMES, NATHALIA O.; ALMEIDA, GABRIELA F.; BILATTO, STANLEY; FARINAS, CRISTIANE S.; MACHADO, SERGIO A. S.; MATTOSO, LUIZ H. C.; OLIVEIRA JR, OSVALDO N.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.. Wearable sensors made with solution-blow spinning poly(lactic acid) for non-enzymatic pesticide detection in agriculture and food safety. BIOSENSORS & BIOELECTRONICS, v. 199, p. 7-pg., . (20/09587-8, 16/10636-8, 19/01777-5, 18/22214-6, 18/10899-4, 16/01919-6, 17/18725-2)
GOMES, NATHALIA O.; PASCHOALIN, RAFAELLA T.; BILATTO, STANLEY; SORIGOTTI, AMANDA R.; FARINAS, CRISTIANE S.; MATTOSO, LUIZ HENRIQUE C.; MACHADO, SERGIO A. S.; OLIVEIRA JR, OSVALDO N.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.. Flexible, Bifunctional Sensing Platform Made with Biodegradable Mats for Detecting Glucose in Urine. ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING, v. 11, n. 6, p. 10-pg., . (19/01777-5, 20/09587-8, 16/10636-8, 17/18725-2, 18/22214-6, 13/07296-2, 18/10899-4, 22/02164-0, 16/01919-6)
CAMARGO, ESSICA ROCHA; BACCARIN, MARINA; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; CAMPOS, ANDERSON M.; OLIVEIRA, GEISER G.; FATIBELLO-FILHO, ORLANDO; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; JANEGITZ, BRUNO C.. Electrochemical biosensor made with tyrosinase immobilized in a matrix of nanodiamonds and potato starch for detecting phenolic compounds. Analytica Chimica Acta, v. 1034, p. 137-143, . (16/01919-6, 13/14262-7, 15/19099-2)
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RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; SILVA, TIAGO A.; CAETANO, FABIO R.; RIBOVSKI, LAIS; ZAPP, EDUARDO; BRONDANI, DANIELA; BERGAMINI, MARCIO F.; MARCOLINO, JR., LUIZ H.; BANKS, CRAIG E.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; et al. Polyphenol oxidase-based electrochemical biosensors: A review. Analytica Chimica Acta, v. 1139, p. 198-221, . (16/01919-6, 18/22214-6, 17/21097-3, 17/21898-6, 20/01050-5)
RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; CAMPOS, ANDERSON M.; VICENTINI, FERNANDO C.; JANEGITZ, BRUNO C.; MENDONCA, CAMILA D.; FURINI, LEONARDO N.; BOAS, NAIZA V.; CALEGARO, MARCELO L.; CONSTANTINO, CARLOS J. L.; MACHADO, SERGIO A. S.; et al. Sensitive detection of estriol hormone in creek water using a sensor platform based on carbon black and silver nanoparticles. Talanta, v. 174, p. 652-659, . (16/01919-6, 14/05197-0, 13/14262-7, 16/12759-0, 15/19099-2, 12/17689-9)
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BRAZACA, LAIS CANNIATTI; IMAMURA, AMANDA HIKARI; GOMES, NATHALIA OEZAU; ALMEIDA, MARIANA BORTHOLAZZI; SCHEIDT, DESIREE TAMARA; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; OLIVEIRA JR, OSVALDO N.; JANEGITZ, BRUNO CAMPOS; SPINOLA MACHADO, SERGIO ANTONIO; CARRILHO, EMANUEL. Electrochemical immunosensors using electrodeposited gold nanostructures for detecting the S proteins from SARS-CoV and SARS-CoV-2. ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY, v. 414, n. 18, p. 11-pg., . (20/09587-8, 17/21097-3, 19/01777-5, 17/05362-9, 18/22214-6, 16/01919-6, 18/19750-3)
SILVA, ROBSON R.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; CAMPOS, ANDERSON M.; WILSON, DEIVY; OTONI, CAIO G.; BARUD, HERNANE S.; COSTA, CARLOS A. R.; DOMENEGUETTI, RAFAEL R.; BALOGH, DEBORA T.; RIBEIRO, SIDNEY J. L.; et al. Microbial nanocellulose adherent to human skin used in electrochemical sensors to detect metal ions and biomarkers in sweat. Talanta, v. 218, . (16/01919-6, 13/14262-7, 15/01770-0, 16/06612-6)
ROMANHOLO, PEDRO V. V.; RAZZINO, CLAUDIA A.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; PRADO, THIAGO M.; MACHADO, SERGIO A. S.; SGOBBI, LIVIA F.. Biomimetic electrochemical sensors: New horizons and challenges in biosensing applications. BIOSENSORS & BIOELECTRONICS, v. 185, . (16/01919-6)
IBANEZ-REDIN, GISELA; CAGNANI, GIOVANA ROSSO; GOMES, NATHALIA O.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; MACHADO, SERGIO A. S.; GUTIERREZ, MARCO ANTONIO; KRIEGER, JOSE EDUARDO; OLIVEIRA, OSVALDO N.. Wearable potentiometric biosensor for analysis of urea in sweat. BIOSENSORS & BIOELECTRONICS, v. 223, p. 8-pg., . (14/50889-7, 18/22214-6, 22/02164-0, 20/09587-8, 16/01919-6, 20/14906-5)
BACCARIN, MARINA; CICILIATI, MARIANI A.; OLIVEIRA, OSVALDO N.; CAVALHEIRO, EDER T. G.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.. Pen sensor made with silver nanoparticles decorating graphite-polyurethane electrodes to detect bisphenol-A in tap and river water samples. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 114, p. 8-pg., . (13/14262-7, 16/01919-6, 17/04211-7)
MARTONI, LUCAS V. L.; GOMES, NATHALIA O.; PRADO, THIAGO M.; CALEGARO, MARCELO L.; OLIVEIRA JR, OSVALDO N.; MACHADO, SERGIO A. S.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.. Carbon spherical shells in a flexible photoelectrochemical sensor to determine hydroquinone in tap water. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING, v. 10, n. 3, p. 9-pg., . (20/09587-8, 19/01777-5, 16/01919-6, 18/22214-6)

Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa

SENSOR ELETROQUÍMICO COM FORMATO ALONGADO E CILÍNDRICO PARA DETECÇÃO DE POLUENTES EMERGENTES E USO DO SENSOR BR1020200243632 - Universidade de São Paulo (USP) . PAULO AUGUSTO RAYMUNDO PEREIRA / ÉDER TADEU GOMES CAVALHEIRO / MARIANI ARMAGNI CICILIATI / MARINA BACCARIN / OSVALDO NOVAIS DE OLIVEIRA JUNIOR - 29 de novembro de 2020

GENOSSENSOR DE DNA PARA DETECÇÃO DO BIOMARCADOR MGMT E SEU USO PARA DIAGNÓSTICO DE CÂNCER ESPINOCELULAR DE CABEÇA E PESCOÇO BR1020200232878 - Fundação Pio XII (FP) ; Universidade de São Paulo (USP) . LIDIA MARIA REBOLHO BATISTA ARANTES / OSVALDO NOVAIS DE OLIVEIRA JUNIOR / ANDRÉ LOPES CARVALHO / BRUNA PEREIRA SORROCHE / FLÁVIO MAKOTO SHIMIZU / MATIAS ELISEO MELENDEZ / OLIVIA CARR / PAULO AUGUSTO RAYMUNDO PEREIRA / PAULO BARBEITAS MIRANDA / RAFAEL DE OLIVEIRA PEDRO / RUI MANUEL VIEIRA REIS - 13 de novembro de 2020

DISPOSITIVO SENSOR VESTÍVEL E FLEXÍVEL FEITO EM LUVA PARA A DETECÇÃO DE PESTICIDAS E OUTROS ANALITOS DE INTERESSE BR1020210178590 - Universidade de São Paulo (USP) . SERGIO ANTONIO SPINOLA MACHADO, NATHALIA OEZAU GOMES, OSVALDO NOVAIS DE OLIVEIRA JUNIOR, PAULO AUGUSTO RAYMUNDO PEREIRA, FLAVIO MAKOTO SHIMIZU - 09 de setembro de 2021