Microagulhas compósitas condutoras fabricadas por impressão 3D e aplicações em biossensores vestíveis

Resumo

Neste projeto propomos o desenvolvimento de matrizes de microagulhas poliméricas condutoras (MN) para serem utilizadas como eletrodos de (bio)sensores aplicados no monitoramento minimamente invasivo de diferentes analitos. Embora haja crescente interesse nessas plataformas, os esforços têm sido limitados ao revestimento dessas estruturas com polímeros condutores ou ao uso microagulhas metálicas, que carecem de estabilidade biológica e estão associados métodos de fabricação trabalhosos e de alto custo, criando, portanto, barreiras translacionais para essa tecnologia. Na presente proposta, a impressão 3D em resina, que fornece ao usuário versatilidade, simplicidade, precisão e capacidade de imprimir sob demanda, será empregada para fabricar dispositivos de microagulhas a partir de tintas fotocuráveis condutivas produzidas à base de polímeros como zeína metacrilada e pontos quânticos de carbono sintetizados de biomassa, como lignina. Ferramentas estatísticas tais como planejamento fatorial e metodologia de superfície de resposta serão utilizadas para otimizar a formulação das tintas em termos de composição, visando alcançar boa printabilidade e matrizes de microagulhas com propriedades mecânicas e elétricas adequadas para aplicação como plataformas sensoriais. A partir da otimização das condições de fabricação das microagulhas, a melhor arquitetura será utilizada no desenvolvimento de sensor eletroquímico para detecção levododa (L-dopa), medicamento amplamente utilizado no tratamento da doença de Parkinson, o qual será empregado como analito modelo para validação do uso das plataformas propostas. Este projeto visa contribuir para o avanço no desenvolvimento de microagulhas condutivas biocompatíveis e de baixo custo para a construção de (bio) sensores vestíveis potencialmente aplicáveis não somente no monitoramento de biomarcadores relacionados a saúde humana, mas também na deteção de analitos associados a saúde animal e de plantas, bem como aqueles envolvidos no controle de qualidade de alimentos.