doutoranda: cláudia turra. introdução fets – field-effect transistors sinw – silicon...

Doutoranda: Cláudia Turra

Introdução

FETs – Field-effect transistorsSiNW – Silicon Nanowires

FET

SiNW

Detecção(biomoléculas

Bioeletricidade)

Introduçãosensor nanosenso

r

ultrassensibilidade

simplicidade

rapidez

Introdução

CMOS – Complementary Metal-Oxide-Semiconductor

citocinas pró-

inflamatórias

CMOS

TNF-α

Mudança em ratos sensibilidade

IL-6

especificidade

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

+

+

Metodologia1 -Produção

Metodologia2 - Funcionalização

ác. Fluorídrico – 7min – 0,5%

enxágue com água

descanso por 2 dias → cresc. de camada de SiO2

imersão em APTES – 30 min – 2%

enxágue com etanol

incubação – 1h – 150 ºC

trat. gluteraldeído – 2h – T ambiente

MetodologiaTNF-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

Metodologia

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

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 – CO2 5%

Resultados

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

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-G0/G0) antes (1) e depois da funcionalização (2 – 4)

Resultados

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

Resultados

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

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)

Resultadosmacrófagos ratos

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

OBRIGADA!