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Graphene-based hybrid electrical-electrochemical point-of-care device for serologic COVID-19 diagnosis

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Mattioli, Isabela A. ; Castro, Karla R. ; Macedo, Lucyano J. A. ; Sedenho, Graziela C. ; Oliveira, Mona N. ; Todeschini, Iris ; Vitale, Phelipe M. ; Ferreira, Suzete Cleusa ; Manuli, Erika R. ; Pereira, Geovana M. ; Sabino, Ester C. ; Crespilho, Frank N.
Número total de Autores: 12
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: BIOSENSORS & BIOELECTRONICS; v. 199, p. 10-pg., 2022-03-01.
Resumo

The outbreak of COVID-19 pandemics highlighted the need of sensitive, selective, and easy-to-handle biosensing devices. In the contemporary scenario, point-of-care devices for mass testing and infection mapping within a population have proven themselves as of primordial importance. Here, we introduce a graphene-based Electrical-Electrochemical Vertical Device (EEVD) point-of-care biosensor, strategically engineered for serologic COVID-19 diagnosis. EEVD uses serologic IgG quantifications on SARS-CoV-2 Receptor Binding Domain (RBD) bioconjugate immobilized onto device surface. EEVD combines graphene basal plane with high charge carrier mobility, high conductivity, low intrinsic resistance, and interfacial sensitivity to capacitance alterations. EEVD application was carried out in real human serum samples. Since EEVD is a miniaturized device, it requires just 40 mu L of sample for a point-of-care COVID-19 infections detection. When compared to serologic assays such ELISA and other immunochromatographic methods, EEVD presents some advantages such as time of analyses (15 min), sample preparation, and a LOD of 1.0 pg mL(-1). We glimpse that EEVD meets the principles of robustness and accuracy, desirable analytic parameters for assays destined to pandemics control strategies. (AU)

Processo FAPESP: 17/20493-2 - Estudo de metaloenzimas por eletroquímica acoplada à espectroscopia vibracional
Beneficiário:Lucyano Jefferson Alves de Macêdo
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo FAPESP: 20/04796-8 - Estudos in situ e operando de metaloenzimas para conversão de energia e bioeletrossíntese de combustíveis
Beneficiário:Graziela Cristina Sedenho
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 18/11071-0 - Desenvolvimento e aplicação de eletrodos compósitos impressos descartáveis à base de nanopartículas metálicas e grafite-poliuretana
Beneficiário:Isabela Alteia Mattioli
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Processo FAPESP: 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
Beneficiário:Osvaldo Novais de Oliveira Junior
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 19/12053-8 - Eletrodos de alto desempenho aplicados em baterias orgânicas e em biocélulas a combustível
Beneficiário:Frank Nelson Crespilho
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular