DISPOSITIVO MICROFLUÍDICO BASEADO EM FIOS TÊXTEIS PARA APLICAÇÕES ELETROANALÍTICAS



O que é
A presente invenção refere-se a um dispositivo microfluídico para aplicações eletroanalíticas que pode ser empregado (1) para a determinação quantitativa e qualitativa de espécies químicas de interesse, moléculas (hormônios, fármacos, glicose, entre outros) ou íons em matrizes líquidas. A estrutura básica consiste em um reservatório superior de abastecimento de uma solução transportadora (2) que é conectada por um arranjo de fios têxteis (4) a um reservatório inferior para descarte da solução transportadora (3). Entre o reservatório de entrada e de saída do sistema é adaptada, sob o arranjo de fios têxteis, uma célula eletroquímica para realizar a detecção dos analitos (espécies de interesse). A célula de detecção (7) é composta por um arranjo de três eletrodos, sendo um eletrodo de trabalho, um contra-eletrodo e um eletrodo de referência, os quais conectados à um sistema eletro-eletrônico (6) para aplicação de potenciais elétricos e aquisição de dados. O sinal é gerado pela injeção do analito (5) em uma região situada entre o reservatório superior de abastecimento (2) e a célula de detecção (7).
Trata-se de um dispositivo microfluídico com bombeamento passivo proporcionado por fios de algodão através de fenômenos de capilaridade/gravidade. Essa característica permiti o desenvolvimento de dispositivos simples que operam sem a necessidade de bombas e/ou propulsores externos. O uso desse tipo de sistema permite também baixo consumo de reagentes (1-5 uL s-1), rápidas repostas (10-60 s) e pequenos volumes de amostras (1-3 uL).
Benefícios / Vantagens
- Sistema totalmente compatível com outras células/eletrodos de detecção: Inicialmente foram avaliados eletrodos de grafite escolar. Porém, o sistema mostrou-se compatível com outros eletrodos, comerciais e labmade, com destaque para o uso de eletrodos impressos (modificados ou não);
- Possibilidade de modificação química dos fios têxteis: Essa modificação apresenta potencial para realizar separações “cromatográficas” simples (ex: ácido ascórbico/dopamina; ácido ascórbico/adrenalina) antes da etapa de detecção eletroquímica;
- Design customizável: A plataforma base de montagem contendo os reservatórios de entrada/saída, os fios têxteis e a célula de detecção, pode ser preparada construída através de impressão 3D (deposição de filamento fundido) utilizando materiais condutores ou não. Isso permite o desenvolvimento de células completas e dispositivos personalizados de acordo com a aplicação;
- Portabilidade: Possibilidade de acoplamento do sistema eletro-eletrônico de detecção (ex: potenciostato) ao suporte base (equipamento interno) ou uso de sistemas portáteis comerciais ou labmade.
Licenciamento
INFORMAÇÕES DA PATENTE
NÚMERO: BR1020160273501
STATUS: Concedida em 19/09/2023
TITULARES: Universidade Federal do Paraná
AUTORES: Márcio Fernando Bergamini, Deonir Agustini, Luiz Humberto Marcolino Junior e Alexandre Gatti.
CLASSIFICAÇÃO INPI: G – Física
PALAVRAS-CHAVE: Análises quali e quantitativas, Sistemas microfluídicos, Dispositivos tipo point-of-care (POC), Detecção eletroquímica, Eletrodos impressos, Sensores amperométricos