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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
Vigência (Início): 01 de junho de 2016
Vigência (Término): 31 de agosto de 2021
Área do 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)

Matéria(s) publicada(s) no Pesquisa para Inovação FAPESP sobre a bolsa:
Sensor biodegradável monitora níveis de pesticidas diretamente sobre a pele de frutas, verduras e legumes 
Pesquisadores da USP criam sensor de baixo custo que detecta metais pesados no suor 
Cientistas da USP criam luva que detecta pesticidas em alimentos 
Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre a bolsa:
Matéria(s) publicada(s) em Outras Mídias (0 total):
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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)
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)
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)
RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; GOMES, NATHALIA O.; MACHADO, SERGIO A. S.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.. Simultaneous, ultrasensitive detection of hydroquinone, paracetamol and estradiol for quality control of tap water with a simple electrochemical method. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 848, . (16/12759-0, 13/14262-7, 16/01919-6, 19/01777-5)
SA, ACELINO C. DE; BARBOSA, SIMONE C.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; WILSON, DEIVY; SHIMIZU, FLAVIO M.; RAPOSO, MARIA; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.. Flexible Carbon Electrodes for Electrochemical Detection of Bisphenol-A, Hydroquinone and Catechol in Water Samples. CHEMOSENSORS, v. 8, n. 4, . (16/01919-6, 18/22214-6)
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, v. 5, n. 15, p. 5658-5670, . (19/07811-0, 18/19750-3, 20/02938-0, 16/01919-6, 18/18953-8, 19/13514-9, 14/50867-3, 16/23763-8, 18/22214-6, 19/00101-8)
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)
CARR, OLIVIA; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; SHIMIZU, FLAVIO M.; SORROCHE, BRUNA PEREIRA; MELENDEZ, MATIAS ELISEO; PEDRO, RAFAEL DE OLIVEIRA; MIRANDA, PAULO B.; CARVALHO, ANDRE LOPES; REIS, RUI M.; ARANTES, LIDIA M. R. B.; et al. Genosensor made with a self-assembled monolayer matrix to detect MGMT gene methylation in head and neck cancer cell lines. Talanta, v. 210, . (17/03503-4, 12/15543-7, 18/02819-0, 15/12990-0, 13/14262-7, 19/13390-8, 16/01919-6)
RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; CECCATO, DIEGO A.; JUNIOR, AIRTON G. B.; TEIXEIRA, MARCOS F. S.; LIMA, SERGIO A. M.; PIRES, ANA. M.. Study on the structural and electrocatalytic properties of Ba2+- and Eu3+-doped silica xerogels as sensory platforms. RSC ADVANCES, v. 6, n. 106, p. 104529-104536, . (16/01919-6, 12/17689-9, 08/07298-7, 15/10394-1)
RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; BACCARIN, MARINA; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; JANEGITZ, BRUNO C.. Thin Films and Composites Based on Graphene for Electrochemical Detection of Biologically-relevant Molecules. Electroanalysis, v. 30, n. 9, p. 1888-1896, . (16/01919-6, 17/21898-6, 13/14262-7)
DELGADO, KARINA P.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; CAMPOS, ANDERSON M.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; JANEGITZ, BRUNO C.. Ultralow Cost Electrochemical Sensor Made of Potato Starch and Carbon Black Nanoballs to Detect Tetracycline in Waters and Milk. Electroanalysis, v. 30, n. 9, p. 2153-2159, . (16/01919-6, 16/19885-0, 13/14262-7, 15/19099-2)
RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; GOMES, NATHALIA O.; SHIMIZU, FLAVIO M.; MACHADO, SERGIO A. S.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.. Selective and sensitive multiplexed detection of pesticides in food samples using wearable, flexible glove-embedded non-enzymatic sensors. CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, v. 408, . (16/01919-6, 13/14262-7, 18/22214-6, 19/01777-5)
RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; PEDRO, RAFAEL DE OLIVEIRA; CARR, OLIVIA; MELENDEZ, MATIAS E.; GOBBI, ANGELO L.; PIAZZETTA, MARIA HELENA DE OLIVEIRA; CARVALHO, ANDRE L.; REIS, RUI M.; MIRANDA, PAULO B.; OLIVEIRA JR, OSVALDO N.. Influence of the Molecular Orientation and Ionization of Self-Assembled Monolayers in Biosensors: Application to Genosensors of Prostate Cancer Antigen 3. Journal of Physical Chemistry C, v. 125, n. 1, p. 498-506, . (16/01919-6, 17/03503-4, 18/22214-6, 18/02819-0)
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)
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)
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)
RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; CAMPOS, ANDERSON M.; MENDONCA, CAMILA D.; CALEGARO, MARCELO L.; MACHADO, SERGIO A. S.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.. Printex 6L Carbon Nanoballs used in Electrochemical Sensors for Simultaneous Detection of Emerging Pollutants Hydroquinone and Paracetamol. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, v. 252, p. 165-174, . (16/01919-6, 14/05197-0, 13/14262-7, 16/12759-0, 12/17689-9)
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)
CAMPOS, ANDERSON M.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; MENDONCA, CAMILA D.; CALEGARO, MARCELO L.; MACHADO, SERGIO A. S.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.. Size Control of Carbon Spherical Shells for Sensitive Detection of Paracetamol in Sweat, Saliva, and Urine. ACS APPLIED NANO MATERIALS, v. 1, n. 2, p. 654-661, . (16/01919-6, 14/05197-0, 13/14262-7, 16/12759-0, 12/17689-9)
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)
RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; GOMES, NATHALIA O.; MACHADO, SERGIO A. S.; OLIVEIRA JR, OSVALDO N.. Wearable glove-embedded sensors for therapeutic drug monitoring in sweat for personalized medicine. CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, v. 435, p. 9-pg., . (19/01777-5, 20/09587-8, 09/54216-9, 18/22214-6, 16/01919-6)
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)
AQUINO, ADRIANO; PASCHOALIN, VANIA MARGARET FLOSI; TESSARO, LETICIA LOUIZE GONCALVES; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; CONTE-JUNIOR, CARLOS ADAM. Updating the use of nano-biosensors as promising devices for the diagnosis of coronavirus family members: A systematic review. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, v. 211, p. 10-pg., . (16/01919-6)
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MARTINS, THIAGO S.; BOTT-NETO, JOSE L.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; TICIANELLI, EDSON A.; MACHADO, SERGIO A. S.. An electrochemical furosemide sensor based on pencil graphite surface modified with polymer film Ni-salen and Ni(OH)(2)/C nanoparticles. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, v. 276, p. 378-387, . (16/01919-6, 16/12759-0, 13/16930-7)
PEREIRA, TAMIRES DOS SANTOS; MAURUTO DE OLIVEIRA, GABRIELA C.; SANTOS, FABRICIO APARECIDO; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; JANEGITZ, BRUNO CAMPOS. Use of zein microspheres to anchor carbon black and hemoglobin in electrochemical biosensors to detect hydrogen peroxide in cosmetic products, food and biological fluids. Talanta, v. 194, p. 737-744, . (17/17572-8, 16/01919-6, 13/14262-7, 16/18270-2, 15/19099-2, 16/04743-6)
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)
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)
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)
DE FREITAS, RAFAELA C.; FONSECA, WILSON T.; AZZI, DEBORAH C.; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; OLIVEIRA JR, OSVALDO N.; JANEGITZ, BRUNO C.. Flexible electrochemical sensor printed with conductive ink made with craft glue and graphite to detect drug and neurotransmitter. Microchemical Journal, v. 191, p. 8-pg., . (17/21097-3, 19/24428-6, 16/01919-6, 18/22214-6)
RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A. A.. Biosensors for Monitoring of Biologically Relevant Molecules. BIOSENSORS-BASEL, v. 13, n. 7, p. 2-pg., . (22/02164-0, 23/00850-6, 16/01919-6)
GOMES, NATHALIA O.; TEIXEIRA, SAMIRIS COCCO; CALEGARO, MARCELO L.; MACHADO, SERGIO A. S.; FERREIRA SOARES, NILDA DE FATIMA; DE OLIVEIRA, TAILA VELOSO; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.. Flexible and sustainable printed sensor strips for on-site, fast decentralized self-testing of urinary biomarkers integrated with a portable wireless analyzer. CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, v. 472, p. 10-pg., . (23/07686-7, 19/01777-5, 22/02164-0, 23/00850-6, 16/01919-6, 20/09587-8)
CARR, OLIVIA; RAYMUNDO-PEREIRA, PAULO A.; SHIMIZU, FLAVIO M.; SORROCHE, BRUNA PEREIRA; MELENDEZ, MATIAS ELISEO; PEDRO, RAFAEL DE OLIVEIRA; MIRANDA, PAULO B.; CARVALHO, ANDRE LOPES; REIS, RUI M.; ARANTES, LIDIA M. R. B.; et al. Genosensor made with a self-assembled monolayer matrix to detect MGMT gene methylation in head and neck cancer cell lines. Talanta, v. 210, p. 7-pg., . (15/12990-0, 12/15543-7, 18/02819-0, 13/14262-7, 16/01919-6, 19/13390-8, 17/03503-4)

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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