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Publicação
Desenvolvimento de um sensor de PH de baixo custo e flexivel para monitorização biológica
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Resumo(s)
O desenvolvimento de sensores para monitorização biológica, incorporados em diferentes tipos de substratos, é uma área de investigação em constante crescimento. Este tipo de sensores podem ser usados para monitorizar condições de saúde e estado físico, providenciando benefícios significativos em diversas áreas. O pH é um parâmetro fisiológico vital que pode ser usado no diagnóstico e tratamento de doenças, assim como na monitorização de outros processos biológicos. Contudo, os sensores de pH convencionais possuem uma arquitetura difícil de integrar nos dispositivos de diagnóstico da próxima-geração que requerem sensores flexíveis, leves e de tamanho reduzido. O objetivo principal deste trabalho foi o desenvolvimento de um sensor eletroquímico de pH flexível e de baixo-custo para monitorização biológica, utilizando nanopartículas de trióxido de tungsténio como camada ativa do elétrodo de trabalho. Para isso, foram padronizados elétrodos de ouro num substrato flexível de poli-imida, onde foram depositadas diferentes amostras de nanopartículas de WO3 por drop-casting. As nanopartículas com estrutura cristalográfica hexagonal, sintetizadas por um método hidrotermal durante 1 hora, permitiram a medição do pH numa gama de 5 a 9 com uma sensibilidade de -30,6 mV/pH e um erro associado de 2,1 mV. Estas nanopartículas foram então depositadas, também por drop-casting, em elétrodos de grafeno poroso produzidos pela técnica de indução a laser, apresentando uma sensibilidade de -10,5 mV/pH, com um erro associado de 2,1 mV. O sensor de pH desenvolvido com elétrodos de grafeno poroso não apresenta um comportamento típico Nernstiniano, devido à elevada espessura da camada de nanopartículas de WO3 na superfície do elétrodo de trabalho, o que impede a passagem eficaz dos eletrões. Verificou-se assim que o método de deposição de nanopartículas necessita ser otimizado. Contudo, este trabalho permitiu demonstrar que a técnica de indução a laser de grafeno poroso, em substratos de poli-imida, pode ser aplicada ao fabrico de sensores eletroquímicos de baixo-custo, de rápida produção (15 segundos/sensor), flexíveis e de tamanho reduzido.
Descrição
Palavras-chave
Sensor de pH Nanopartículas de trióxido de tungsténio Técnica de indução a laser Grafeno poroso Monitorização biológica