Sensores capacitivos com aplicação à saúde
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Tese |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/54341 |
Resumo: | Embora haja uma tendência mundial à centralização dos serviços de testagem para diagnóstico, algumas doenças não atendem bem a esse modelo. É o caso das doenças infectocontagiosas ou aquelas que requerem o monitoramento frequente de analitos, bem como lesões que demandam intervenção rápida, por representarem risco de vida ou de agravo para o paciente. Essa necessidade tem respaldado o crescimento da busca, desenvolvimento e oferta de métodos de diagnósticos capazes de exprimir respostas rápidas com as mesmas características de desempenho analítico de metodologias convencionais. Dentre as tecnologias disponíveis para a criação desses dispositivos, os sensores impedimétricos têm chamado a atenção da indústria de testes rápidos e da comunidade científica, pois podem permitir o reconhecimento de analitos direto na amostra, com resposta altamente específica, sensibilidade igual aos testes convencionais e arquitetura capaz de ser miniaturizada. Este trabalho descreve o desenvolvimento de dois sensores capacitivos. Um imunossensor interdigitado, não marcado, capaz de quantificar a concentração de cistatina C em amostras de soro humano que é um potente biomarcador de dano renal, crônico e agudo, usado para determinação da taxa de filtração glomerular, diagnóstico e estadiamento da doença. O segundo, sensor trata-se de um aptassensor para deteção direta e seletiva para Zika vírus, cuja infeção é capaz de causar complicações neurológicas graves como a síndrome de Guillain-Barré e microcefalia. Além disso, a descoberta de novas vias de transmissão desse vírus tem orientado estratégias de contenção baseadas em ampla testagem e criação de barreiras sanitárias em regiões classicamente afetadas. Ambos sensores são quantitativos e baseados na alteração da capacitância medida pelo ângulo de fase obtido através da análise de impedância eletroquímica. Para confeção de ambos foram usadas estratégias de melhoramento da plataforma sensora através do emprego de nanocompostos, de estratégias de imobilização ajustadas e de eletrodos especiais. |
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Dentre as tecnologias disponíveis para a criação desses dispositivos, os sensores impedimétricos têm chamado a atenção da indústria de testes rápidos e da comunidade científica, pois podem permitir o reconhecimento de analitos direto na amostra, com resposta altamente específica, sensibilidade igual aos testes convencionais e arquitetura capaz de ser miniaturizada. Este trabalho descreve o desenvolvimento de dois sensores capacitivos. Um imunossensor interdigitado, não marcado, capaz de quantificar a concentração de cistatina C em amostras de soro humano que é um potente biomarcador de dano renal, crônico e agudo, usado para determinação da taxa de filtração glomerular, diagnóstico e estadiamento da doença. O segundo, sensor trata-se de um aptassensor para deteção direta e seletiva para Zika vírus, cuja infeção é capaz de causar complicações neurológicas graves como a síndrome de Guillain-Barré e microcefalia. Além disso, a descoberta de novas vias de transmissão desse vírus tem orientado estratégias de contenção baseadas em ampla testagem e criação de barreiras sanitárias em regiões classicamente afetadas. Ambos sensores são quantitativos e baseados na alteração da capacitância medida pelo ângulo de fase obtido através da análise de impedância eletroquímica. Para confeção de ambos foram usadas estratégias de melhoramento da plataforma sensora através do emprego de nanocompostos, de estratégias de imobilização ajustadas e de eletrodos especiais.CAPESAlthough there is a worldwide trend towards the centralization of diagnostic testing services, some diseases do not fit well with this model. This is the case of infectious diseases or those that required frequent monitoring of analytes, as well as injuries that require rapid intervention, as they pose a risk to the patient's life or harm. This need has supported the growth of the search, development, and offer of diagnostic methods capable of expressing quick answers with the same analytical performance characteristics of cognitive methodologies. Among the technologies available for the creation of these devices, impedimetric sensors have drawn the attention of the rapid test industry and the scientific community, as they can allow the recognition of direct analyzes in the sample, with a highly specific response, sensitivity equal to conventional tests and architecture able to be miniaturized. This work describes the development of two capacitive sensors. An interdigitated, unlabeled immunosensor capable of quantifying the concentration of cystatin C in a human serum sample, which is a potent biomarker of expressive and acute kidney damage, used for the origin of the glomerular filtration rate, diagnosis, and staging of the disease. The second sensor is an aptasensor for direct and selective detection of the Zika virus, whose infection is capable of causing serious neurological complications such as Guillain-Barré syndrome and microcephaly. In addition, the discovery of new transmission routes for this virus has guided strategies of sustained containment based on extensive testing and the creation of sanitary barriers in classically sustained regimes. Both sensors are quantitative and based on capacitance change measured by phase angle obtained through electrochemical impedance analysis. To manufacture both, strategies were used to improve the sensor platform through the use of nanocomposites, adjusted immobilization strategies, and special electrodes.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencias BiologicasUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessSensores impedimétricosTestes rápidosCapacitores eletroquímicosNanomateriaisCistatina C. ZikaSensores capacitivos com aplicação à saúdeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPECC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/54341/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52ORIGINALTESE Paula Angélica Burgos Ferreira.pdfTESE Paula Angélica Burgos Ferreira.pdfapplication/pdf960840https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/54341/1/TESE%20Paula%20Ang%c3%a9lica%20Burgos%20Ferreira.pdf256683edb9b72c213234bcd3c9844f48MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82362https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/54341/3/license.txt5e89a1613ddc8510c6576f4b23a78973MD53TEXTTESE Paula Angélica Burgos Ferreira.pdf.txtTESE Paula Angélica Burgos Ferreira.pdf.txtExtracted texttext/plain118193https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/54341/4/TESE%20Paula%20Ang%c3%a9lica%20Burgos%20Ferreira.pdf.txt04b43680e19c5dfa629e9e5c9b79cf1aMD54THUMBNAILTESE Paula Angélica Burgos Ferreira.pdf.jpgTESE Paula Angélica Burgos Ferreira.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1263https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/54341/5/TESE%20Paula%20Ang%c3%a9lica%20Burgos%20Ferreira.pdf.jpg5b245a9490935f0afc2c286546c570cfMD55123456789/543412024-01-05 02:45:57.234oai:repositorio.ufpe.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212024-01-05T05:45:57Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false |
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