UM MODELO BIOMIMÉTICO PARA MONITORAR A INTEGRIDADE DE MEMBRANAS BIOLÓGICAS POR ARDUINO.
Resumo:A integração entre ciência, tecnologia, engenharia, artes e matemática (STEAM) oferece novas perspectivas para o ensino experimental. Este trabalho propõe o desenvolvimento de um modelo funcional e acessível de biossensor com potencial reprodutível para aplicação em ambientes educacionais diversos. O objetivo foi elaborar um sistema biomimético para monitorar a integridade de membranas afins por medição da condutividade elétrica de soluções salinas na presença de barreiras lipídicas aplicadas sobre sensores TDS conectados a uma plataforma Arduino. O sensor utilizado foi o Analog TDS Sensor SEN0244, cuja resposta analógica foi convertida em partes por milhão (ppm) para medir a presença de íons em solução. A membrana lipídica foi composta por fosfatidilcolina e colesterol (3:1, p/p) em clorofórmio, e aplicada sobre uma das extremidades da sonda por deposição em gota (drop casting, 5uL). Após a secagem, o sensor foi imerso em solução padrão de NaCl e a resposta elétrica foi monitorada ao longo do tempo, observando-se redução significativa do sinal por efeito de bloqueio iônico (redução média ≅ 28%). Em seguida, foi realizada a remoção da membrana utilizando o surfactante não iônico polioxietilenossorbitano monolaurato (Tween 20), permitindo a recuperação do sinal original e indicando reversibilidade funcional. Os resultados obtidos incluem uma variação mensurável e reprodutível do sinal condutivo antes, durante e após a presença da membrana, validando o experimento como um modelo celular de barreira seletiva. A possibilidade de reconstrução do sistema com materiais de baixo custo e livre acesso torna essa proposta aplicável em escolas, cursos técnicos, ações de extensão e, mesmo ambiente domiciliar, promovendo o ensino de conceitos fundamentais de biologia celular e eletroquímica de maneira prática, segura e acessível.
Referência 1:LABBÉ, C.; BURIEZ, O. Supported lipid bilayers for biosensing applications: a review. Bioelectrochemistry, v. 147, p. 107823, 2022.
Referência 2:DFRobot. Gravity: Analog TDS Sensor / Meter For Arduino - SKU: SEN0244. Disponível em: https://wiki.dfrobot.com/Gravity__Analog_TDS_Sensor___Meter_For_Arduino_SKU__SEN0244. Acesso em: 9 jul. 2025.
Referência 3:JONES, CURTIS G., AND CHENGPENG CHEN. "An arduino-based sensor to measure transendothelial electrical resistance. "Sensors and Actuators A: Physical 314 (2020): 112216.