Aplicação de sensores eletroquímicos impressos em 3D para o monitoramento ambiental de desreguladores endócrinos

Abstract

Neste trabalho, a tecnologia de impressão 3D foi empregada para o desenvolvimento de eletrodos utilizando a técnica de fabricação por filamento fundido (FFF). Os sensores foram projetados contendo eletrodo de trabalho, pseudo-referência e contra eletrodo, impressos com filamento condutor de ácido polilático (PLA) e negro de fumo (CB) (PLA-CB) sobre um substrato de acrilonitrila butadieno estireno (ABS). A área eletroativa do eletrodo de trabalho foi modificada com filamento condutor de cobre e PLA (PLA-Cu). A ativação eletroquímica da superfície foi realizada com base em condições previamente otimizadas, utilizando cronoamperometria em solução de KOH 1,0 mol L−1, com aplicação de +1,8 V (vs. carbon black) durante 900 segundos. Esse tratamento promoveu a degradação seletiva da matriz polimérica na superfície do eletrodo, expondo os sítios condutores de cobre e favorecendo a formação de caminhos condutivos eficientes. Os parâmetros de impressão da superfície de PLA-Cu foram otimizados a fim de melhorar o desempenho do sensor. Maiores intensidades de corrente e valores de ∆EP foram obtidos para os parâmetros de: temperatura de extrusão de 190 °C, deposição de uma única camada, padrão de preenchimento retilinear e velocidade de extrusão de 60 mm s⁻¹. Com base nos resultados obtidos, a tecnologia desenvolvida demonstrou ser promissora para aplicações biológicas e monitoramento ambiental de desreguladores endócrinos, representando uma alternativa viável, sustentável e de baixo custo para análises in loco.