Desenvolvimento de microssensores MEMS, visando implantação in vivo para o estudo da fadiga muscular.
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-27052022-091056/ |
Resumo: | Na presente pesquisa, foram projetadas e fabricadas matrizes de microeletrodos através das técnicas da microeletrônica e MEMS. Sobre o silício microusinado, com formato de microagulhas (espessura de 100 m), há 3 pares de eletrodos, sendo um eletrodo de referência (Ag) e um eletrodo de trabalho (Au), que podem ser utilizadas para estudos in vivo. Os eletrodos de ouro foram testados, através da voltametria cíclica, em solução de ferricianeto de potássio e apresentaram: (i) ocorrência do processo faradico nas características E1/2 ~ 0,25 V da redução de ferricianeto; (ii) baixa histerese; e (iii) estabilização da corrente limite. Os microelétrodos, também apresentaram boa resposta em solução de ácido sulfúrico, exibindo os picos de característica de oxidação (Ep = 1,5 V) e redução (Ep = 0,9 V) das superfícies de ouro. Foi realizado o processo amperométrico aplicando um potencial E = -0.8V por 600 s, em seguida inicia-se 50 ciclos na voltametria cíclica variando a tensão com passo de 100 mV/s em solução [Ir(COO)2(OH)4]2- pH (10,5), para a deposição do filme de IrOx, que deixa o microelétrodo de Au sensível ao pH. Utilizando solução 0,1 mol/L de PBS (pH 7.0) e variação v = 100 mV/s, antes e depois da deposição do filme de IrOx, foi possível verificar que os dispositivos são sensíveis a variação de pH. Foram realizadas medições de OCP em 0,1 mol/L de PBS com diferentes valores de pH, com base nos valores de tensão foi possível traçar uma reta que pode ter inclinações variando de -59 a -90 mV por unidade de pH a temperatura ambiente. |
id |
USP_e3e42b681530ae864ffc868eed77ec36 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:teses.usp.br:tde-27052022-091056 |
network_acronym_str |
USP |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
repository_id_str |
2721 |
spelling |
Desenvolvimento de microssensores MEMS, visando implantação in vivo para o estudo da fadiga muscular.Development of mems microsensors, aiming in vivo implantation for the study of muscular fatigue.Electrochemical sensorImplantable electrodesMEMSMicroagulhasMicroelectrodesMicroneedlesMicrosensoresMicrosensores eletroquímicosSensoresSistemas microeletromecânicosNa presente pesquisa, foram projetadas e fabricadas matrizes de microeletrodos através das técnicas da microeletrônica e MEMS. Sobre o silício microusinado, com formato de microagulhas (espessura de 100 m), há 3 pares de eletrodos, sendo um eletrodo de referência (Ag) e um eletrodo de trabalho (Au), que podem ser utilizadas para estudos in vivo. Os eletrodos de ouro foram testados, através da voltametria cíclica, em solução de ferricianeto de potássio e apresentaram: (i) ocorrência do processo faradico nas características E1/2 ~ 0,25 V da redução de ferricianeto; (ii) baixa histerese; e (iii) estabilização da corrente limite. Os microelétrodos, também apresentaram boa resposta em solução de ácido sulfúrico, exibindo os picos de característica de oxidação (Ep = 1,5 V) e redução (Ep = 0,9 V) das superfícies de ouro. Foi realizado o processo amperométrico aplicando um potencial E = -0.8V por 600 s, em seguida inicia-se 50 ciclos na voltametria cíclica variando a tensão com passo de 100 mV/s em solução [Ir(COO)2(OH)4]2- pH (10,5), para a deposição do filme de IrOx, que deixa o microelétrodo de Au sensível ao pH. Utilizando solução 0,1 mol/L de PBS (pH 7.0) e variação v = 100 mV/s, antes e depois da deposição do filme de IrOx, foi possível verificar que os dispositivos são sensíveis a variação de pH. Foram realizadas medições de OCP em 0,1 mol/L de PBS com diferentes valores de pH, com base nos valores de tensão foi possível traçar uma reta que pode ter inclinações variando de -59 a -90 mV por unidade de pH a temperatura ambiente.In the present study, microelectrode arrays were designed and manufactured using microelectronics and MEMS techniques. On the micromachined silicon, with microneedle format (thickness of 100 m), there are 3 pairs of electrodes, being a reference electrode (Ag) and a working electrode (Au), which can be used for in vivo studies. The gold electrodes were tested, through cyclic voltammetry, in potassium ferricyanide solution and showed: (i) occurrence of the faradic process in the characteristics E1/2 ~ 0.25 V of the ferricyanide reduction; (ii) low hysteresis; and (iii) stabilization of the limit current. The microelectrodes also showed good response in sulfuric acid solution, showing the characteristic oxidation (Ep = 1.5 V) and reduction (Ep = 0.9 V) peaks of the gold surfaces. The amperometric process was carried out by applying a potential E = -0.8V for 600 s, then 50 cycles of cyclic voltammetry were started, varying the voltage with a step of 100 mV/s in solution [Ir(COO)2(OH)4] 2- pH (10.5), for the deposition of the IrOx film, complaining about the pH-sensitive Au microelectrode. Using 0.1 mol/L PBS solution (pH 7.0) and variation v = 100 mV/s, before and after deposition of the IrOx film, it was possible to verify that the devices are sensitive to pH variation. OCP measurements were performed in 0.1 mol/L of PBS with different pH values, based on the voltage values it was possible to draw a straight line that can have slopes ranging from -59 to -90 mV per pH unit at room temperature.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCarreno, Marcelo Nelson PaezSanches, Kaique Figueiredo2022-01-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-27052022-091056/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2022-05-27T12:32:27Zoai:teses.usp.br:tde-27052022-091056Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212022-05-27T12:32:27Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Desenvolvimento de microssensores MEMS, visando implantação in vivo para o estudo da fadiga muscular. Development of mems microsensors, aiming in vivo implantation for the study of muscular fatigue. |
title |
Desenvolvimento de microssensores MEMS, visando implantação in vivo para o estudo da fadiga muscular. |
spellingShingle |
Desenvolvimento de microssensores MEMS, visando implantação in vivo para o estudo da fadiga muscular. Sanches, Kaique Figueiredo Electrochemical sensor Implantable electrodes MEMS Microagulhas Microelectrodes Microneedles Microsensores Microsensores eletroquímicos Sensores Sistemas microeletromecânicos |
title_short |
Desenvolvimento de microssensores MEMS, visando implantação in vivo para o estudo da fadiga muscular. |
title_full |
Desenvolvimento de microssensores MEMS, visando implantação in vivo para o estudo da fadiga muscular. |
title_fullStr |
Desenvolvimento de microssensores MEMS, visando implantação in vivo para o estudo da fadiga muscular. |
title_full_unstemmed |
Desenvolvimento de microssensores MEMS, visando implantação in vivo para o estudo da fadiga muscular. |
title_sort |
Desenvolvimento de microssensores MEMS, visando implantação in vivo para o estudo da fadiga muscular. |
author |
Sanches, Kaique Figueiredo |
author_facet |
Sanches, Kaique Figueiredo |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Carreno, Marcelo Nelson Paez |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Sanches, Kaique Figueiredo |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Electrochemical sensor Implantable electrodes MEMS Microagulhas Microelectrodes Microneedles Microsensores Microsensores eletroquímicos Sensores Sistemas microeletromecânicos |
topic |
Electrochemical sensor Implantable electrodes MEMS Microagulhas Microelectrodes Microneedles Microsensores Microsensores eletroquímicos Sensores Sistemas microeletromecânicos |
description |
Na presente pesquisa, foram projetadas e fabricadas matrizes de microeletrodos através das técnicas da microeletrônica e MEMS. Sobre o silício microusinado, com formato de microagulhas (espessura de 100 m), há 3 pares de eletrodos, sendo um eletrodo de referência (Ag) e um eletrodo de trabalho (Au), que podem ser utilizadas para estudos in vivo. Os eletrodos de ouro foram testados, através da voltametria cíclica, em solução de ferricianeto de potássio e apresentaram: (i) ocorrência do processo faradico nas características E1/2 ~ 0,25 V da redução de ferricianeto; (ii) baixa histerese; e (iii) estabilização da corrente limite. Os microelétrodos, também apresentaram boa resposta em solução de ácido sulfúrico, exibindo os picos de característica de oxidação (Ep = 1,5 V) e redução (Ep = 0,9 V) das superfícies de ouro. Foi realizado o processo amperométrico aplicando um potencial E = -0.8V por 600 s, em seguida inicia-se 50 ciclos na voltametria cíclica variando a tensão com passo de 100 mV/s em solução [Ir(COO)2(OH)4]2- pH (10,5), para a deposição do filme de IrOx, que deixa o microelétrodo de Au sensível ao pH. Utilizando solução 0,1 mol/L de PBS (pH 7.0) e variação v = 100 mV/s, antes e depois da deposição do filme de IrOx, foi possível verificar que os dispositivos são sensíveis a variação de pH. Foram realizadas medições de OCP em 0,1 mol/L de PBS com diferentes valores de pH, com base nos valores de tensão foi possível traçar uma reta que pode ter inclinações variando de -59 a -90 mV por unidade de pH a temperatura ambiente. |
publishDate |
2022 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2022-01-28 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-27052022-091056/ |
url |
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-27052022-091056/ |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.none.fl_str_mv |
|
dc.rights.driver.fl_str_mv |
Liberar o conteúdo para acesso público. info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
Liberar o conteúdo para acesso público. |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.coverage.none.fl_str_mv |
|
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
publisher.none.fl_str_mv |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP instname:Universidade de São Paulo (USP) instacron:USP |
instname_str |
Universidade de São Paulo (USP) |
instacron_str |
USP |
institution |
USP |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP) |
repository.mail.fl_str_mv |
virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br |
_version_ |
1815257411056828416 |