Doutoranda: Cláudia Turra. Introdução FETs – Field-effect transistors SiNW – Silicon Nanowires FETSiNW Detecção (biomoléculas Bioeletricidade)

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1 Doutoranda: Cláudia Turra

2 Introdução FETs – Field-effect transistors SiNW – Silicon Nanowires FETSiNW Detecção (biomoléculas Bioeletricidade)

3 Introdução sensornanosensor ultrassensibilidadesimplicidaderapidez

4 Introdução CMOS – Complementary Metal-Oxide-Semiconductor citocinas pró- inflamatórias CMOS TNF- α Mudança em ratos sensibilidadeIL-6especificidade

5 Objetivos Detectar citocinas pró-inflamatórias através de SiNW SiNW funcionalizados com anticorpos específicos Elucidar a dinâmica de secreção desencadeada por múltiplas citocinas Sensibilidade femtomolar ↓ Consumo de amostras - tempo + +

6 Metodologia 1 -Produção

7 Metodologia 2 - Funcionalização ác. Fluorídrico – 7min – 0,5% enxágue com água descanso por 2 dias → cresc. de camada de SiO 2 imersão em APTES – 30 min – 2% enxágue com etanol incubação – 1h – 150 ºC trat. gluteraldeído – 2h – T ambiente

8 Metodologia TNF- α IL-6 20 μg/mL – 10 mM de bicarbonato de Na – pH 9 4 ºC – overnight – 2 regiões lavagem com Tween 20 – 0,5% incubação com etanolamina – 100 mM – 30 min Lavagem com Tween-20 – 0,5% secagem com N

9 Metodologia Figura 1 (b) : antes da funcionalização (1) e depois da funcionalização (2 – 4)

10 Metodologia 4 – Cultura de Células 40 μL de solução 3 – Medidas Elétricas top do chip de SiNW 200 mV – eletrodo Ag/AgCl macrófago murino – ATCC 264.7 – meio Eagle (DMEM) soro fetal 10% – 37 ºC – CO 2 5%

11 Resultados

12 Resultados Figura S1 (a) Imagem óptica de um chip de SiNW com 40 clusters de 5 SiNW. (b) Imagem SEM de um cluster com 5 SiNW. (c) Imagem TEM de uma sessão cruzada de um cluster de SiNW. (d) TEM de uma sessão cruzada de um único SiNW. (e) Condutância do SINW em função da tensão aplicada através de um eletrodo de Ag/AgCl imerso em solução tampão

13 Resultados Figura 1 (a) Esquema de um chip de SiNW funcionalizado com anticorpos contra TNF- α e IL-6. (b) A porcentagem de troca na condutância do SiNW (G-G 0 /G 0 ) antes (1) e depois da funcionalização (2 – 4)

14 Resultados Figura 2 (a) Detecção do TNF- α com chips de SiNW funcionalizados com anticorpo específico.

15 Resultados Figura 2 (b) Detecção do IL-6 com chips de SiNW funcionalizados com anticorpo específico.

16 Resultados Figura 3: Medidas de secreção das citocinas a partir de macrófago em meio de cultura (a) e soro sanguíneo de fetos de ratos (b)

17 Resultados macrófagosratos

18 Conclusões demonstração do uso de biossensores nanoeletrônicos de SiNW deteção simultânea e específica de TNF- α e IL-6 elucidação em nível celular e animal contribuição para compreensão de respostas imunes – liberação de muitas citocinas potencial aplicabilidade em estudos biológicos, diagnósticos e descoberta de novos fármacos

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