O documento discute biossensores, abordando conceitos fundamentais, materiais e fabricação, e aplicações. Na Parte 1, conceitos como definição, história, elementos e classificação de biossensores são explicados. A Parte 2 descreve nanomateriais, tecnologias como MEMS e dispositivos microfluídicos usados na fabricação. A Parte 3 lista aplicações de biossensores para detecção de glicose, câncer e dengue.

1. Biossensores:
Fundamentos e Aplicações
Mariana Amorim Fraga
mafraga80@gmail.com
Búzios, 21 de outubro de 2018

2. Tópicos Abordados
Parte1: Conceitos fundamentais relacionados à
Biossensores (Profa. Mariana);
Parte 2: Materiais e processos de fabricação de
Biossensores (Profa. Mariana);
Parte 3: Aplicações de Biossensores
(Profa. Amanda).

3. Motivação
Tecnologia para diagnóstico no ponto de atendimento (do
inglês point of care (POC)).
• Aparelhos que permitam realizar testes de análises clínicas de
forma rápida e descentralizada. São aparelhos feitos para
realização de testes in vitro no ponto de atendimento ao paciente;
• O resultado sai em questão de minutos e o médico pode
completar o diagnóstico e prescrever o tratamento durante a
consulta, ou o agente comunitário de saúde pode realizar
prontamente a triagem e o encaminhamento de pacientes para
tratamento.

4. Fonte: ACOM/Fundação CERTI, adaptado de Pai et al., 2012

5. Motivação

6. Parte 1: Conceitos
Fundamentais
1. Definição de biossensores
2. História dos biossensores
3. Elementos de um biossensor
4. Principio de Funcionamento
5. Características gerais de um biossensor
6. Classificação de biossensores

7. Sensor versus
Biossensor
Sensor é um dispositivo que mede uma
quantidade física e converte em um sinal que
pode ser lido por um observador
Biossensor é um sensor que
integra um elemento biológico com
um transdutor físico-químico para
produzir um sinal eletrônico.

8. O que é um biossensor?
1. Um dispositivo usado para medir biologicamente uma
informação relevante;
2. Um dispositivo que usa um componente biológico como parte
do mecanismo de transdução: anticorpos, enzimas, DNA, RNA,
células e órgãos;
3. Um biossensor pode ser definido com um dispositivo que
incorpora um componente ativo biologicamente em contato com
um transdutor físico-químico e um processador de sinais.

9. O que é um biossensor?

10. Breve Histórico

11. Breve Histórico

12. Breve Histórico

13. Histórico -
Publicações acadêmicas
Fonte: American Chemical Society

14. Elementos de um biossensor

15. Princípio de Funcionamento
Fonte: Captar Ciência e Ambiente para todos

16. Classificação de
Biossensores

17. Características gerais de
um biossensor

18. Visão Geral -
Biossensores

19. Parte 2: Materiais e
Processos de Fabricação
de Biossensores
1. Nanomateriais
2. Tecnologias envolvidas
3. Tecnologia MEMS
4. Dispositivos Microfluidicos

20. Nanomateriais

21. Tecnologias

22. Tecnologia MEMS (Micro-Electro-
Mechanical Systems)
Também conhecida como MST – “Microsystems Technology” (Europa) e
“Micromachines” ou “Smart Sensors” (Japão)
Integração de elementos mecânicos e eletrônicos em
um único “chip”.

23. MEMS E CIRCUITOS INTEGRADOS

24. BioMEMS
Sistemas Microeletromecânicos Biológicos que estão sendo projetados para
encontrar de forma inteligente agentes patogênicos e para aplicar
medicamentos de maneira muito precisa.

25. Dispositivos Microfluídicos
São empregados para transportar e manipular quantidades ínfimas de fluidos
e/ou entidades biológicas através de microcanais, possibilitando a integração de
processos químicos e bioquímicos em microssistemas de análises
automatizados. Materiais mais usados são polímeros, vidros e cerâmicas.
Os dispositivos baseados em sistemas
microfluídicos desempenham a função de
separação, pré-concentração e síntese
química, podendo um mesmo substrato
apresentar capacidade de aquisição de
dados (eletrônica) e de detecção (análise).
Lab-on-a-chip
Fonte: https://www.multiciencia.unicamp.br/artigos_05/a_01_05.pdf

26. Nanobiossensores
Baseados em Nanofios: Pode incorporar
qualquer elemento de reconhecimento
biológico sendo uma característica que
favorece a sua utilização.
Baseados em Nanopartículas: Destacam-se
as nanopartículas magnéticas que
possibilitam visualizar a distribuição viral em
um organismo. Essa nanopartícula conecta-se
a um anticorpo que reconhece o vírus
permitindo uma detecção com elevada
sensibilidade.

27. Parte 3:
APLICAÇÕES DE
BIOSSENSORES
Biossensor de
detecção de glicose
Biossensor: Detecção
precoce de 3 tipos de
câncer (mama, do útero e
de próstata) - Epitrack -
PE
Biossensor para
detecção de
Dengue-IFSC-USP