A ocorrência de distúrbios ambientais como contaminação por descarga de esgotos e de derramamentos de óleos bem como as alterações relacionadas com as mudanças climáticas podem fomentar o desenvolvimento rápido de espécies de fitoplâncton, sendo que algumas podem ser produtoras de toxinas prejudiciais para todo o sistema aquático. Estas toxinas podem ser ingeridas por diversas espécies marinhas representando um risco para a saúde humana quando consumidas. Para além disso, acarreta consequências negativas para as atividades económicas relacionadas com o mar, nomeadamente em sistemas de aquacultura de moluscos e peixes. A monitorização destas situações de risco para a saúde pública, como a presença de florescências fitoplanctónicas (blooms) [crescimentos excessivos de algas e cianobactérias provocados por níveis elevados de nutrientes e condições ambientais favoráveis (e.g. temperatura, luminosidade, estabilidade da coluna de água)] potencialmente tóxicas apresenta-se como uma imposição da União europeia e por esse motivo existe uma necessidade de desenvolver ferramentas de medição baratas, sensíveis e confiáveis.
Objetivo:
Desenvolvimento de um sistema contador de células de fitoplâncton baseado Princípio de Coutler. Células ou partículas são dispersas num líquido e forçadas a passar através de um canal microfluidico com dois pares de elétrodos. Aplicando uma tensão AC entre e os elétrodos e medindo a variação de corrente resultante permite obter informações sobre o tamanho da célula, resistência da membrana, capacitância da membrana e condutividade citoplasmática.
As etapas do trabalho serão:
Fase 1: Pesquisa bibliográfica;
Fase 2: Caracterização morfológica das espécies de fitoplâncton em função do tamanho, forma e complexidade;
Fase 3: Fabrico do sensor baseado em resistance pulse sensor por técnicas fotolitográficas e integração num canal microfluídico;
Fase 4: Desenvolvimento da eletrónica de atuação e leitura;
Fase 5: Ensaios experimentais para validação da plataforma utilizando diferentes espécies de fitoplâncton relacionado as medições elétricas com a morfologia das diferentes espécies;
Fase 6: Escrita da dissertação.
Com a realização desta dissertação o aluno terá contacto com diversas técnicas de microfabricação, incluindo fotolitografia UV, fabrico de dispositivos microfluidicos em PDMS, etc bem como experiência com sistemas de deteção elétrica (resistência, capacitância, etc).
Possibilidade de financiamento através de bolsa.