Desenvolvimento de um protótipo baseado em tecnologia de Ressonância Plasmônica de Superfície (SPR) para a realização de diagnósticos rápidos.

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Mazzeo, Angela
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Diagnóstico (Eficiência); Optical biosensor; Plasma; Rapid diagnosis; Ressonância magnética; Sensor prototype; Sensores biomédicos (Protótipo); Surface plasmon resonance
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-27052025-100445/

Nos últimos 20 anos a pesquisa de biossensores tem crescido substancialmente em virtude da busca por métodos mais rápidos e portáteis para realização de diagnósticos. Neste contexto, os biossensores ópticos, em especial aqueles que utilizam tecnologia de Ressonância Plasmônica de Superfície (SPR) tem ganhado destaque devido a sua alta sensibilidade e velocidade de detecção, de forma que a sua miniaturização e produção em série atenderia facilmente às demandas dos serviços de saúde pública que requerem testes cada vez mais rápidos. Este projeto tem como objetivo o desenvolvimento de um protótipo de biossensor baseado em tecnologia SPR para a realização de diagnósticos rápidos. O ciclo de desenvolvimento do projeto foi marcado primeiro pela montagem do sistema SPR convencional baseado na configuração Kretschamnn com a finalidade de entender melhor o método de sensoriamento utilizado por essa técnica bem como definir as espessuras ideais de titânio e ouro para obter a melhor sensisbilidade. Este sistema foi composto basicamente por um laser apontador com comprimento de onda de 650 nm, prisma comercial, filmes metálicos depositados em lâminas de vidro, detector e um sistema mecânico-eletrônico composto por goniômetros, extensores e microcontroladores que permitiram o movimento sincronizado do laser e detector. Foram realizadas simulações numéricas para definir o material e espessura ideal dos filmes de titânio/ouro para obter a máxima ressonância obtendo valores de 5 nm e 50 nm, respectivamente. Esses valores foram testados experimentalmente corroborando os resultados simulados. Foram realizados posteriormente testes com soluções de sacarose com diferentes concentrações (de 0% a 50%) obtendo um deslocamento do pico de ressonância condizente com os resultados simulados esperados. Finalmente, foi desenvolvido um protótipo conceitual afim de criar um sistema SPR fixo. O grande diferencial em termos de projeto foi o uso de um laser de linha inserido em um sistema fixo evitando assim erros de medida devido ao movimento dos braços mecânicos. Validado o projeto conceitual, foi elaborado um projeto executivo do protótipo formado pelo projeto óptico, projeto de lentes, projeto mecânico e de transmissão de dados. A implementação deste protótipo fixo para diagnóstico rápido e portátil apresenta grande potencial de mercado tendo em vista a possibilidade de miniaturização, alta sensibilidade e possibilidade de uso como Testes no Ponto de Atendimento (Point-of- Care Testing, PoCT).