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quarta-feira, 16 março, 2016 - 8h23

Eletrodo para ser aplicado sobre a pele

A fabricação de um arranjo de eletrodos composto por nanopartículas de ouro impressas por jato de tinta em plástico flexível foi tema do artigo “Inkjet-Printed Flexible Gold Electrode Arrays for Bioelectronic Interfaces”, que foi capa da revista Advanced Functional Materials

José Tadeu Arantes | Agência FAPESP

   

O material – que, entre outras aplicações, pode ser utilizado como biossensor – foi desenvolvido na Universidade da Califórnia em Berkeley (UCB) e na Universidade de São Paulo (USP), por meio de colaboração internacional de pesquisadores que contou com a participação de dois brasileiros: Felippe José Pavinatto e Ana Claudia Arias.

Pavinatto, que é pesquisador do Instituto de Física de São Carlos (IFSC-USP), atuou no projeto no contexto de uma Bolsa de Pesquisa no Exterior apoiada pela FAPESP: “Fabricação de biossensores usando técnicas de impressão”. “Os eletrodos são úteis para a confecção de dispositivos de medição em tomografia por bioimpedância, eletrocardiografia, eletroencefalografia e eletromiografia”, disse à Agência FAPESP.

Formado por nanopartículas de ouro, o dispositivo é impresso com jato de tinta e será capaz de medir vários processos biológicos associados a variações de potencial elétrico (foto: Arquivo de Felippe José Pavinatto)
Formado por nanopartículas de ouro, o dispositivo é impresso com jato de tinta e será capaz de medir vários processos biológicos associados a variações de potencial elétrico (foto: Arquivo de Felippe José Pavinatto)

As grandes virtudes do dispositivo decorrem do fato de ele ser flexível e quimicamente inerte. A flexibilidade possibilita um ótimo contato com a pele e os tecidos. E a inatividade química impede que o eletrodo reaja com fluidos biológicos e células vivas. “Podemos considerar, inclusive, a possibilidade de imprimir os eletrodos em fitas adesivas, como aquelas utilizadas em curativos”, afirmou Pavinatto.

O processo de fabricação é muito semelhante à impressão convencional por jato de tinta. A principal diferença é que a tinta colocada no cartucho é constituída por nanopartículas de ouro. “A sinterização ocorre em temperatura relativamente baixa, da ordem de 200 graus Celsius. E as velocidades de sinterização das diferentes linhas do eletrodo dependem de suas larguras. A técnica possibilita um grande controle do processo e muita versatilidade para modificar o layout durante a execução, se necessário”, comentou o pesquisador.

O dispositivo registra diferenças de potencial muito pequenas, da ordem de poucos milivolts (10-3 V). E, além das aplicações já citadas, pode ser utilizado para medir qualquer processo biológico associado a variações de potencial, como frequência cardíaca, taxa de açúcar no sangue ou dano celular que possa resultar em futuras ulcerações da pele (por exemplo, em pacientes por longo tempo acamados), entre outros.

“Como as nanopartículas de ouro e o plástico utilizado como suporte são biocompatíveis, o eletrodo pode, em princípio, ser instalado não apenas sobre a pele, mas também internamente, por meio de implante. Essa possibilidade está sendo avaliada”, informou Pavinatto.

O emprego de eletrodos semelhantes em um biossensor para detecção de antioxidantes foi reportado pelo pesquisador e colaboradores no artigo “Printed and flexible biosensor for antioxidants using interdigitated ink-jetted electrodes and gravure-deposited active layer”. E seu uso para a detecção precoce de ulcerações da pele foi descrito em “Impedance sensing device enables early detection of pressure ulcers in vivo”. Uma nota sobre este último artigo já foi publicada na revista Pesquisa FAPESP.

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