Eletrônica

Brasileiros criam biossensor flexível para aplicações médicas

Com informações da Agência Fapesp -  17/03/2016

A inovação mereceu a capa da revista Advanced Functional Materials. [Imagem: Wiley-VCH/Divulgação]

Biossensor

A fabricação de um biossensor flexível por meio de impressão a jato de tinta, com a participação de dois pesquisadores brasileiros, mereceu a capa da revistaAdvanced Functional Materials.

Felippe José Pavinatto, da USP (Universidade de São Paulo) desenvolveu o material em colaboração com a equipe da professora Ana Cláudia Arias, da Universidade da Califórnia em Berkeley.

"Os eletrodos são úteis para a confecção de dispositivos de medição em tomografia por bioimpedância, eletrocardiografia, eletroencefalografia e eletromiografia.

"Podemos considerar, inclusive, a possibilidade de imprimir os eletrodos em fitas adesivas, como aquelas utilizadas em curativos", explicou Felippe.

Flexível e inerte

As grandes virtudes do dispositivo decorrem do fato de ele ser flexível e quimicamente inerte. A flexibilidade possibilita um ótimo contato com a pele e os tecidos. E a inatividade química impede que o eletrodo reaja com fluidos biológicos e células vivas.

O processo de fabricação dos biossensores é muito semelhante à impressão convencional por jato de tinta. A principal diferença é que a tinta colocada no cartucho é constituída por nanopartículas de ouro.

"A sinterização ocorre em temperatura relativamente baixa, da ordem de 200 graus Celsius. E as velocidades de sinterização das diferentes linhas do eletrodo dependem de suas larguras. A técnica possibilita um grande controle do processo e muita versatilidade para modificar o leiaute durante a execução, se necessário," explicou Felippe.

Os biossensores são impressos por uma técnica similar à jato de tinta. [Imagem: Yasser Khan et al. - 10.1002/adfm.201503316]

Pele e órgãos internos

O dispositivo registra diferenças de potencial com grande resolução, da ordem de poucos milivolts (10^-3 V).

Assim, ele poderá ser utilizado para medir qualquer processo biológico associado a variações de potencial, como frequência cardíaca, taxa de açúcar no sangue ou dano celular que possa resultar em futuras ulcerações da pele (por exemplo, em pacientes acamados por longo tempo), entre outros.

"Como as nanopartículas de ouro e o plástico utilizado como suporte são biocompatíveis, o eletrodo pode, em princípio, ser instalado não apenas sobre a pele, mas também internamente, por meio de implante. Essa possibilidade está sendo avaliada", informou Felippe.

Bibliografia:

Inkjet-Printed Flexible Gold Electrode Arrays for Bioelectronic Interfaces
Yasser Khan, Felippe J. Pavinatto, Monica C. Lin, Amy Liao, Sarah L. Swisher, Kaylee Mann, Vivek Subramanian, Michel M. Maharbiz, Ana C. Arias
Advanced Functional Materials
Vol.: 26, Issue 7 - Pages 1004-1013
DOI: 10.1002/adfm.201503316

Impedance sensing device enables early detection of pressure ulcers in vivo
Sarah L. Swisher, Monica C. Lin, Amy Liao, Elisabeth J. Leeflang, Yasser Khan, Felippe J. Pavinatto, Kaylee Mann, Agne Naujokas, David Young, Shuvo Roy, Michael R. Harrison, Ana Claudia Arias, Vivek Subramanian, Michel M. Maharbiz
Nature Communications
Vol.: 6, Article number: 6575
DOI: 10.1038/ncomms7575