Development of conductive inks for electrochemical sensors and biosensors

Autor(es):Mostrar menos -

Camargo, Jessica Rocha ^[1] ; Orzari, Luiz Otavio ^[1] ; Araujo, Diele Aparecida Gouveia ^[2] ; de Oliveira, Paulo Roberto ^[1] ; Kalinke, Cristiane ^{[1, 3]} ; Rocha, Diego Pessoa ^[2] ; dos Santos, Andre Luiz ^[2] ; Takeuchi, Regina Massako ^[2] ; Munoz, Rodrigo Alejandro Abarza ^[2] ; Bonacin, Juliano Alves ; Janegitz, Bruno Campos ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Fed Sao Carlos, Dept Nat Sci Math & Educ, BR-13600970 Araras, SP - Brazil

^[2] Univ Fed Uberlandia, Inst Chem, BR-38400902 Uberlandia, MG - Brazil

^[3] Univ Estadual Campinas, Inst Chem, BR-13083859 Campinas, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo de Revisão
• Fonte: Microchemical Journal; v. 164, MAY 2021.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

The monitoring of species of medical, environmental, and industrial interests has been urgently demanded. Several times, the necessity of point of care and/or point of use is important to obtain precise and rapid quantification, in which wearable and flexible disposable electrochemical sensors and biosensors have been great alternatives. In this context, a short review describing the main advances in the fabrication and development of conductive inks for the construction of miniaturized and disposable electrochemical devices is presented. Electrochemical devices developed from conductive inks have been an innovative system that promotes flexibility for the design of the electrodes. The growing increase in the number of researches regarding the development of inks is driven by the search for simplicity, low-cost, less waste generation, mass production, and environmentally friendly manufacturing methods. The present review focuses on alternative conductive inks and their compounds, binders, and conductive materials for electrochemistry. The binder such as varnishes, natural resins, and natural polymeric compounds will be presented, once they promote the dispersion of conductive material, as well as the adhesion on the substrate. Special attention is given to conductive materials. We highlight some nanostructured materials such as platinum, silver, and gold nanoparticles, due to their great conductivity and extensive use to develop electrochemical sensors. Inks and electrodes from carbon-based materials are also discussed, such as graphite, carbon nanotubes, carbon black, and graphene. The biocompatibility of these materials, especially important for wearable sensors, will also be approached. Finally, we present new perspectives on the development of sensors and biosensors using conductive inks. (AU)

• Processo FAPESP: 17/21097-3 - Interações abelha-agricultura: perspectivas para a utilização sustentável
• Beneficiário: Osmar Malaspina
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOTA - Temático
• Processo FAPESP: 19/23342-0 - Desenvolvimento de novas arquiteturas de imunossensores para a detecção de biomarcadores das Doenças de Huntington e Parkinson
• Beneficiário: Luiz Otávio Orzari
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 13/22127-2 - Desenvolvimento de novos materiais estratégicos para dispositivos analíticos integrados
• Beneficiário: Lauro Tatsuo Kubota
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 19/23177-0 - Desenvolvimento de dispositivos descartáveis com tintas condutoras e substratos de baixo custo para o biossensoriamento de disfunções hormonais e detecção de Malária
• Beneficiário: Jéssica Rocha Camargo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 19/00473-2 - Desenvolvimento de biossensores eletroquímicos impressos em 3 dimensões (3D) com polímero PLA e grafeno para a determinação de biomoléculas e diagnóstico de doenças
• Beneficiário: Cristiane Kalinke
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 17/23960-0 - Estudo de mecanismo de oxidação de água por catalisadores operando em pH=7 e sua incorporação em eletrodos impressos em 3D
• Beneficiário: Juliano Alves Bonacin
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 19/01844-4 - Desenvolvimento de eletrodos nanoestruturados para a determinação de resíduos agrotóxicos em mel
• Beneficiário: Paulo Roberto de Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado