Flexible, Bifunctional Sensing Platform Made with Biodegradable Mats for Detecting Glucose in Urine

Autor(es)

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.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING; v. 11, n. 6, p. 10-pg., 2023-02-13.

Resumo

We report on a flexible, bifunctional platform made with solution-blow spinning fiber mats of polylactic acid (PLA) and polyethylene glycol (PEG). The PLA/ PEG mats were designated bifunctional because they were used as a substrate for screen -printed carbon electrodes (SPCEs) and as a matrix to attach glucose oxidase (GOx) covalently. By attaching GOx only on the fiber mats, and not on the SPCE, the detection of hydrogen peroxide generated from glucose oxidation by the enzyme was efficient, especially with Prussian blue (PB) nanoparticles electrodeposited on the SPCE surface. The bifunctional device detected hydrogen peroxide (H2O2) in synthetic and human urine at a low applied potential (0 V vs Ag/AgCl) in the range from 1.0 to 6.0 mM, with a detection limit of 0.197 mM, being also interference-free. The biosensor whose cost is <US$ 0.25 per unit (estimated from the price of the materials used) had performance comparable to the gold standard method while measuring glucose in human urine samples, in addition to exhibiting a rapid response and long lifetime. The design of the bifunctional device is generic and may be extended to other biosensors for on-site monitoring as well as for wearable devices and in monitoring the environment and water in varied resources. (AU)

• Processo FAPESP: 19/01777-5 - Confecção de dispositivos eletroquímicos descartáveis compostos por nanoesferas ocas de carbono e nanofios de carbono decorados com nanopartículas de prata para a quantificação de interferentes endócrinos em amostras de água de abastecimento
• Beneficiário: Sergio Antonio Spinola Machado
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 20/09587-8 - Desenvolvimento de dispositivos eletroquímicos baseados em nanoestruturas de carbono e prata para a detecção de interferentes endócrinos em amostras de água de abastecimento
• Beneficiário: Nathalia Oezau Gomes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 16/10636-8 - Da fábrica celular à biorrefinaria integrada Biodiesel-Bioetanol: uma abordagem sistêmica aplicada a problemas complexos em micro e macroescalas
• Beneficiário: Roberto de Campos Giordano
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Temático
• Processo FAPESP: 17/18725-2 - Nanofibras híbridas com estruturas núcleo-casca e Janus obtidas por fiação por sopro em solução
• Beneficiário: Rafaella Takehara Paschoalin
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• 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: 13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais
• Beneficiário: Elson Longo da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 18/10899-4 - Aproveitamento da biomassa lignocelulósica residual do processamento de etanol 2G para obtenção de nanocelulose via rota enzimática
• Beneficiário: Stanley Endrigo Bilatto Rodrigues
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 22/02164-0 - Desenvolvimento de sensores eletroquímicos modificados com nano esferas ocas de carbono dopadas com enxofre e nitrogênio para a quantificação de fármacos em amostras de água de abastecimento
• Beneficiário: Sergio Antonio Spinola Machado
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 16/01919-6 - Design e fabricação de dispositivos flexíveis nanoestruturados para detecção de biomarcadores
• Beneficiário: Paulo Augusto Raymundo Pereira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado