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Desenvolvimento de nanobiossensores usando a espectroscopia de força atômica: aplicação na detecção de pesticidas

Processo: 07/05089-9
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de novembro de 2008 - 31 de outubro de 2012
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Fabio de Lima Leite
Beneficiário:
Instituição-sede: Centro de Ciências e Tecnologias para a Sustentabilidade (CCTS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Sorocaba, SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):10/04599-6 - Estudo de "superfícies inteligentes" para desenvolvimento de nanobiossensores, BP.MS
10/00463-2 - Estudo de materiais biológicos usando a microscopia de força atômica, BP.IC
Assunto(s):Enzimas  Polímeros condutores  Pesticidas  Técnicas biossensoriais 
Publicação FAPESP:http://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/Investindo...pesquisadores_415_289_289.pdf

Resumo

O processamento de materiais em escalas nanométricas tem sido cada vez mais utilizado no desenvolvimento de estruturas e dispositivos supramoleculares que possam ter aplicações tecnológicas. Este projeto aborda, principalmente, estudos voltados ao desenvolvimento de nanobiossensores; construídos através da funcionalização de pontas de microscopia de força atômica (AFM - atomic force microscopy) com monocamadas orgânicas e aplicação na detecção de contaminantes ambientais, especificamente pesticidas. Essas monocamadas possuem terminações em grupos funcionais bem definidos, o que permite a identificação de grupos moleculares. Esta técnica do AFM é chamada de microscopia de força química (CFM - Chemical Force Microscopy). Utilizaremos grupos funcionais derivados de proteínas e enzimas, tióis e polímeros condutores, além de anticorpos (anti-pesticidas) para detectar sítios antigênicos imobilizados. Nesse projeto a ênfase será dada à possibilidade de detecção de herbicidas inibidores enzimáticos por intermédio de interações específicas, usando a técnica de espectroscopia de força atômica (AFS- atomic force spectroscopy) com pontas funcionalizadas. Paralelamente as medidas de AFS também serão realizadas medidas com sensores nanomecânicos de cantilever (NCS - nanomechanical cantilever sensors), i.e., funcionalizando o cantilever e permitindo, desta forma, também medir pequenas quantidades de analitos via interação específica. Os estudos realizados com AFS serão contrastados com técnicas de modelagem computacional, usando ferramentas de Dinâmica Molecular, e também com outra técnica de caracterização de superfície que fará o reconhecimento biomolecular: a ressonância de plasma de superfície (SPR - surface plasmon resonance). (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Sensor nanométrico permite detectar herbicidas, além de marcadores de câncer e doença 

Publicações científicas (17)
(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)
IERICH, JESSICA C. M.; OLIVEIRA, GUEDMILLER S.; VIG, ANA C. A.; AMARANTE, ADRIANO M.; FRANCA, EDUARDO F.; LEITE, FABIO L.; MASCARENHAS, YVONNE P. A Computational Protein Structure Refinement of the Yeast Acetohydroxyacid Synthase. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 26, n. 8, p. 1702-1709, AUG 2015. Citações Web of Science: 0.
GARCIA, PAMELA SOTO; DARIO MOREAU, ALBERTO LUIS; MAGALHAES IERICH, JESSICA CRISTIANE; ARAUJO VIG, ANA CAROLINA; HIGA, AKEMI MARTINS; OLIVEIRA, GUEDMILLER S.; ABDALLA, FABIO CAMARGO; HAUSEN, MOEMA; LEITE, FABIO L. A Nanobiosensor Based on 4-Hydroxyphenylpyruvate Dioxygenase Enzyme for Mesotrione Detection. IEEE SENSORS JOURNAL, v. 15, n. 4, p. 2106-2113, APR 2015. Citações Web of Science: 4.
DE MENEZES, APARECIDO JUNIOR; LONGO, ELSON; LEITE, FABIO LIMA; DUFRESNE, ALAIN. Characterization of Cellulose Nanocrystals Grafted with Organic Acid Chloride of Different Sizes. JOURNAL OF RENEWABLE MATERIALS, v. 2, n. 4, p. 306-313, DEC 2014. Citações Web of Science: 1.
MAS, BRUNA ANTUNES; DE MELLO CATTANI, SILVIA MARA; CIPRIANO RANGEL, RITA DE CASSIA; RIBEIRO, GABRIELLE DE ALMEIDA; CRUZ, NILSON CRISTINO; LEITE, FABIO DE LIMA; DE PAULA NASCENTE, PEDRO AUGUSTO; DE REZENDE DUEK, ELIANA APARECIDA. Surface Characterization and Osteoblast-like Cells Culture on Collagen Modified PLDLA Scaffolds. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 17, n. 6, p. 1523-1534, NOV-DEC 2014. Citações Web of Science: 3.
AMARANTE, ADRIANO M.; OLIVEIRA, GUEDMILLER S.; BUENO, CAROLINA C.; CUNHA, RICHARD A.; IERICH, JESSICA C. M.; FREITAS, LUIZ C. G.; FRANCA, EDUARDO F.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; LEITE, FABIO L. Modeling the coverage of an AFM tip by enzymes and its application in nanobiosensors. JOURNAL OF MOLECULAR GRAPHICS & MODELLING, v. 53, p. 100-104, SEP 2014. Citações Web of Science: 7.
DA SILVA, ALINE C. N.; DEDA, DAIANA K.; BUENO, CAROLINA C.; MORAES, ARIANA S.; DA ROZ, ALESSANDRA L.; YAMAJI, FABIO M.; PRADO, ROGILENE A.; VIVIANI, VADIM; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; LEITE, FABIO L. Nanobiosensors Exploiting Specific Interactions Between an Enzyme and Herbicides in Atomic Force Spectroscopy. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, v. 14, n. 9, p. 6678-6684, SEP 2014. Citações Web of Science: 5.
STEFFENS, C.; LEITE, F. L.; MANZOLI, A.; SANDOVAL, R. D.; FATIBELLO, O.; HERRMANN, P. S. P. Microcantilever Sensors Coated with a Sensitive Polyaniline Layer for Detecting Volatile Organic Compounds. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, v. 14, n. 9, p. 6718-6722, SEP 2014. Citações Web of Science: 3.
BUENO, CAROLINA CASTRO; AMARANTE, ADRIANO MORAES; OLIVEIRA, GUEDMILLER S.; DEDA, DAIANA KOTRA; TESCHKE, OMAR; FRANCA, EDUARDO DE FARIA; LEITE, FABIO L. Nanobiosensor for Diclofop Detection Based on Chemically Modified AFM Probes. IEEE SENSORS JOURNAL, v. 14, n. 5, p. 1467-1475, MAY 2014. Citações Web of Science: 4.
STEFFENS, C.; LEITE, F. L.; MANZOLI, A.; SANDOVAL, R. D.; FATIBELLO, O.; HERRMANN, P. S. P. Microcantilever Sensors Coated With Doped Polyaniline for the Detection of Water Vapor. SCANNING, v. 36, n. 3, p. 311-316, MAY-JUN 2014. Citações Web of Science: 2.
BRUNA ANTUNES MÁS; SILVIA MARA DE MELLO CATTANI; RITA DE CÁSSIA CIPRIANO RANGEL; GABRIELLE DE ALMEIDA RIBEIRO; NILSON CRISTINO CRUZ; FABIO DE LIMA LEITE; PEDRO AUGUSTO DE PAULA NASCENTE; ELIANA APARECIDA DE REZENDE DUEK. Surface characterization and osteoblast-like Cells culture on collagen modified PLDLA scaffolds. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 17, n. 6, p. 1523-1534, Dez. 2014.
STEFFENS, CLARICE; MANZOLI, ALEXANDRA; PASCHOALIN, RAFAELLA TAKEHARA; TIGGEMANN, LIDIA; STEFFENS, JULIANA; TEIXEIRA, ELISANGELA; DE PAULA HERRMANN, PAULO SERGIO. Tracing paper substrate used for development of interdigitated graphite electrode and its application as humidity sensor. Synthetic Metals, v. 183, p. 36-39, NOV 1 2013. Citações Web of Science: 3.
OLIVEIRA, GUEDMILLER S.; LEITE, FABIO L.; AMARANTE, ADRIANO M.; FRANCA, EDUARDO F.; CUNHA, RICHARD A.; BRIGGS, JAMES M.; FREITAS, LUIZ C. G. Molecular modeling of enzyme attachment on AFM probes. JOURNAL OF MOLECULAR GRAPHICS & MODELLING, v. 45, p. 128-136, SEP 2013. Citações Web of Science: 4.
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DEDA, DAIANA K.; PEREIRA, BARBARA B. S.; BUENO, CAROLINA C.; DA SILVA, ALINE N.; RIBEIRO, GABRIELLE A.; AMARANTE, ADRIANO M.; FRANCA, EDUARDO F.; LEITE, FABIO L. The Use of Functionalized AFM tips as Molecular Sensors in the Detection of Pesticides. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 16, n. 3, p. 683-687, Jun. 2013. Citações Web of Science: 9.
DA SILVA, ALINE C. N.; DEDA, DAIANA K.; DA ROZ, ALESSANDRA L.; PRADO, ROGILENE A.; CARVALHO, CAMILA C.; VIVIANI, VADIM; LEITE, FABIO L. Nanobiosensors Based on Chemically Modified AFM Probes: A Useful Tool for Metsulfuron-Methyl Detection. SENSORS, v. 13, n. 2, p. 1477-1489, FEB 2013. Citações Web of Science: 9.
LEITE, FABIO L.; BUENO, CAROLINA C.; DA ROZ, ALESSANDRA L.; ZIEMATH, ERVINO C.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N. Theoretical Models for Surface Forces and Adhesion and Their Measurement Using Atomic Force Microscopy. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 13, n. 10, p. 12773-12856, OCT 2012. Citações Web of Science: 48.
STEFFENS, CLARICE; LEITE, FABIO L.; BUENO, CAROLINA C.; MANZOLI, ALEXANDRA; DE PAULA HERRMANN, PAULO SERGIO. Atomic Force Microscopy as a Tool Applied to Nano/Biosensors. SENSORS, v. 12, n. 6, p. 8278-8300, JUN 2012. Citações Web of Science: 28.

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