Plataforma universal para a fabricação de transistores eletroquímicos orgânicos e aplicações em biossensores

A bioeletrônica orgânica é um campo de pesquisa que cresce rapidamente. Se beneficiando da natureza condutora/semicondutora e flexível dos polímeros conjugados, seu principal objetivo é o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos capazes de interfacear, mimetizar e se comunicar com sistemas biológicos. A bioeletrônica envolve diversos tipos de aplicações, dentre eles engenharia de tecidos, interfaces neurais e biossensores. Um dispositivo que tem sido extensivamente explorado para esses tipos de aplicações é o transistor eletroquímico orgânico (OECT). OECTs convertem correntes ionicas para eletrônicas, atuando como uma conexão direta entre fluxos iônicos, tipícos de eventos biológicos, e a eletrônica. Apesar de terem sido amplamente explorados na última década, uma de suas desvantagens que permanece sem solução é a falta de polímeros adequados para os ambientes biológicos, que devem ser hidrofílicos. Por isso, na primeira parte dessa dissertação, nós propomos uma nova arquitetura universal de OECT, que permite o uso de virtualmente qualquer tipo de polímero conjugado. Utilizando o método proposto, baseado em princípios físico-químicos, fabricamos transistores com polímeros conjugados inssoluveis em água que exibem alta trancondutancia, boa estabilidade e reproducibilidade. Em seguida, desenvolvemos uma aplicação em biossensores utilizando a arquitetura proposta. Em resumo, o OECT foi funcionalizado com um modelo de membrane celular, possibilitando a aquisição de informações quantitativas sobre propriedades físico-químicas da membrana. Isso é particularmente útil para o estudo de como diferentes compostos interagem com células. Além disso, utilizamos a plataforma para estudar o mecanismo de funcionamento da lidocaina, um anestésico local aplamente utilizado. Assim, o conceito aqui apresentado foi estendido para a fabicação de biossensores, permitindo que milhares de materiais insoluveis em água possam ser utilizados na bioeletrônica orgânica. (AU)