Sensores eletroquímicos com matriz contendo pontos quânticos ou nanofitas de grafeno para detecção de biomarcadores

Resumo

Sensores eletroquímicos têm sido estudados para o diagnóstico de doenças negligenciáveis e câncer, mas ainda existem desafios para a produção comercial dos dispositivos. Um dos possíveis aperfeiçoamentos está na escolha de nanomateriais para a matriz sobre a qual é depositada a camada ativa. Neste projeto, empregaremos pontos quânticos de grafeno (GQDs) ou nanofitas de grafeno (GRNs) na matriz, visando à detecção eletroquímica de biomarcadores, como o antígeno prostático específico (PSA), o antígeno de carboidrato 15-3 (CA 15-3) e vitamina D. Os GQDs e GNRs serão sintetizados pelo método Top-Down, sendo que as arquiteturas moleculares dos sensores serão investigadas com uma série de técnicas, incluindo difração de raios X (XRD), microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e de varredura (SEM), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS), espectroscopia de força atômica (AFM), voltametria cíclica (VC) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). A detecção dos biomarcadores será feita com técnicas eletroquímicas. Outro objetivo importante deste projeto é investigar os mecanismos de adsorção e oxidação/redução dos biomarcadores, para o que serão usadas espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) in situ e espectroscopia por geração de soma de frequências (SFG) in situ. Tentar-se-á correlacionar a estrutura e composição dos sensores eletroquímicos com sua atividade eletrocatalítica, estabilidade, seletividade e sensibilidade.