Frank Nelson Crespilho Frank Nelson Crespilho (Jaú - SP, 9 de novembro de 1978) é um químico e pesquisador brasileiro, reconhecido por suas contribuições nas áreas de bioeletroquímica, bioeletrocatálise, nanobioeletroquímica, dispositivos bioeletroquímicos miniaturizados e sistemas bioinspirados para energia e biosensores.USP desenvolve biossensor portátil com materiais reciclados que detecta vírus da Covid-19. Homepage Hora Campinas, 16 de junho de 2025. Acesso em 21 de fevereiro de 2026.Biossensor da USP detecta Covid-19 em minutos utilizando materiais reciclados''. Portal Âncora 1, 17 de junho de 2025.USP desenvolve biossensor portátil que faz detecção rápida do vírus da Covid-19 com materiais reciclados. Portal Guarulhos em Destaque, 15 de junho de 2025. É professor associado do Instituto de Química de São Carlos da Universidade de São Paulo (USP), onde coordena o Laboratório de Bioeletroquímica e Interfaces.Frank Nelson Crespilho. Academia Brasileira de Ciências
A pesquisa de Crespilho concentra-se na compreensão fundamental dos mecanismos de transferência eletrônica em sistemas biológicos e biomiméticos, com ênfase em enzimas redox, proteínas, DNA e materiais de carbono de baixa dimensionalidade. Seu trabalho se destaca pela integração de eletroquímica com técnicas espectroscópicas operando e in situ, incluindo espectroscopia de raios X, FTIR e microscopia espectroscópica, permitindo a elucidação de mecanismos catalíticos em nível molecular e espacial.
Entre suas contribuições científicas mais relevantes está o desenvolvimento de abordagens experimentais que permitiram demonstrar que processos catalíticos em enzimas redox não se limitam à interface superficial, mas ocorrem em um ambiente tridimensional distribuído, envolvendo múltiplos centros ativos, canais eletrônicos e reorganização do meio. Esses resultados fundamentaram a proposição da teoria da catálise tridimensional, que descreve a catálise como um fenômeno espacialmente distribuído, em contraste com modelos clássicos bidimensionais ou baseados em sítios únicos.Cientistas da USP criam protocolo que mostra enzimas em ação e abre caminho para energia mais limpa. Jornal da USP, 6 de outubro de 2025.Experimento inédito com enzima é capa de periódico internacional. Homepage LabNetwork, 15 de agosto de 2017. Acesso em 24 de fevereiro de 2026. Experimento inédito com enzima é capa de periódico internacional. Homepage LabNetwork, 15 de agosto de 2017. Acesso em 24 de fevereiro de 2026.
Seus trabalhos nessa área foram publicados em periódicos científicos, incluindo Nature Communications, Nature Protocols, Advanced Materials e Journal of Catalysis, contribuindo para o avanço conceitual da bioeletrocatálise e da catálise bioinspirada.Frank Nelson Crespilho. Publicações.Frank Nelson Crespilho. Google Scholar.Frank Nelson Crespilho. ResearchGate.
Bateria de nióbio Crespilho é também um dos proponentes e inventores da primeira bateria de nióbio bioinspirada, cuja arquitetura foi desenvolvida com base em princípios observados em sistemas biológicos, especialmente no controle fino do microambiente químico de metais altamente reativos em enzimas. A tecnologia foi objeto de pedido de patente depositado pela Universidade de São Paulo, descrevendo um sistema no qual o nióbio opera em múltiplos estados de oxidação estabilizados por um meio redox ativo, superando limitações químicas historicamente associadas a esse elemento.USP deposita patente da primeira bateria de nióbio e avança para testes industriais. Times Brasil, 29 de dezembro de 2025.USP desenvolve bateria funcional de nióbio de 3 volts. Agência Brasil, 14 de janeiro de 2026.USP desenvolve bateria funcional de nióbio e abre caminho para agregação de valor. Brasil Mineral, 14 de janeiro de 2026.Pesquisadores da USP desenvolvem bateria recarregável de nióbio comparável a modelos comerciais. Homepage da Federação Nacional dos Trabalhadores em Tecnologia da Informação, 14 de janeiro de 2026. Acesso em 7 de fevereiro de 2026.Bateria de nióbio inédita é criada na USP. Portal Inovação Tecnológica, 3 de fevereiro de 2026.Pesquisadores da USP criam bateria de nióbio recarregável que atinge 3 volts. Rádio Itatiaia, 17 de janeiro de 2026.
A concepção da bateria de nióbio está diretamente associada à teoria da catálise tridimensional, na qual o desempenho eletroquímico não depende apenas do material ativo, mas da organização espacial do ambiente químico ao seu redor, incluindo controle de coordenação, acesso do solvente e transferência eletrônica. Essa abordagem bioinspirada permitiu explorar, de forma controlada, a alta densidade eletrônica do nióbio em sistemas artificiais de armazenamento de energia.
Os resultados posicionaram o nióbio como um candidato viável para novas tecnologias de armazenamento eletroquímico, com implicações estratégicas para materiais abundantes no Brasil e para o desenvolvimento de sistemas energéticos baseados em princípios inspirados na biologia.
Pandemia de COVID-19 Durante a pandemia de COVID-19, Crespilho também coordenou o desenvolvimento de um novo teste rápido para a detecção do vírus causador da doença, o Sars-CoV 2, que reduziu de seis meses para 15 dias o tempo necessário para analisar um grande número de suas proteínas.Empresa desenvolve autoteste capaz de detectar variantes do coronavírus. Revista Veja Saúde, 7 de abril de 2022.Teste rápido para Covid-19 criado na USP é 5 vezes mais barato e quer facilitar testagem em massa. Portal G1 São Carlos e Araraquara, 21 de janeiro de 2021.USP desenvolve teste rápido que reduz custo para detectar covid-19. Revista Exame, 22 de janeiro de 2021.
Produção científica e patentes Crespilho é autor de mais de 150 artigos científicos, com milhares de citações internacionais e índice h elevado. É inventor de patentes nas áreas de espectroeletroquímica, dispositivos bioeletroquímicos e sistemas de energia bioinspirados, incluindo a patente relacionada à bateria de nióbio. Também é autor e editor de livros e capítulos sobre bioeletroquímica, nanobioeletroquímica, biossensores e bioenergia.Frank Nelson Crespilho. Google Books.
Publicações selecionadas
Livros
CRESPILHO, F. N. Nanobioelectrochemistry: From Implantable Biosensors to Green Power Generation. 1st ed. Berlin: Springer-Verlag, 2012, v. 1, 139 p.
CRESPILHO, F. N.; RESENDE, M. O. O. Eletroflotação: Princípios e Aplicações (in Portuguese). São Carlos: RiMa, 2004, v. 1, p. 96.
CRESPILHO, F. N (Editor). Book series about the most recent developments in the bioelectrochemistry field. Advances in Bioelectrochemistry. 1st ed., 2022. [Vol.1] [Vol.2] [Vol.3] [Vol.4] [Vol.5]
Artigos científicos
COLOMBO, R. N. P.; SEDENHO, G. C.; NECKEL, I. T.; CRESPILHO, F. N; Enzymatic X-ray absorption spectroelectrochemistry. Nature Protocols, 2025.
BERTAGLIA, T.; COSTA, C. M.; LANCEROS-MÉNDEZ, S.; CRESPILHO, F. N.; Eco-friendly, sustainable, and safe energy storage: a nature-inspired materials paradigm shift. Materials Advances, 5, p.7534-7547, 2024.
MACEDO, L. J. A.; HASSAN, A.; SEDENHO, G. C.; CRESPILHO, F. N. Assessing electron transfer reactions and catalysis in multicopper oxidases with operando X-ray absorption spectroscopy. Nature Communications, v.11, n. 316, 2020.
MATTIOLI, I. A.; CASTRO, K. R.; SEDENHO, G. C.; MACEDO, L. J. A.; OLIVEIRA, M. N.; MANULIE, E. R.; SABINO, E. C.; CRESPILHO, F. N. Expanding the application to dual femtomolar detection of SARS-CoV-2 receptor binding domain in serum and saliva. Biosensors and Bioelectronics, 115614, 2023.
NASCIMENTO, S. Q.; IOST, R. M.; OLIVEIRA, T. C.; MANULI, E. R.; PEREIRA, G. M.; SABINO, E. C.; CRESPILHO, F. N. Differential Capacitance Spectroscopy for Real-Time Monitoring of RNA Amplification. The Journal of Physical Chemistry B, v. 129, p. 9051-9057, 2025.
SEDENHO, G. C.; GHIRALDELLI, G. H. S.; IOST, R. M.; BRITO-PEREIRA, R.; POLICIA, R.; LANCEROS-MENDEZ, S.; CRESPILHO, F. N. Bioelectrochemical Systems and Engineered Living Materials: A Tutorial on Carbon Capture and Sustainable Energy. Sutainable Energy & Fuels, 2025.
CAGNANI, G. R.; OLIVEIRA, T. C.; MATTIOLI, I. A.; SEDENHO, G. S.; CASTRO, K. P. R.; CRESPILHO, F. N. From research to market: correlation between publications, patent filings, and investments in development and production of technological innovations in biosensors. Analytical and Bioanalytical Chemistry, v.415, p.3645-3653, 2022.
MACEDO, L. J. A.; SANTO, A. A. E.; SEDENHO, G. C.; HASSAN, A.; IOST, R. M.; FELICIANO, G. T.; CRESPILHO, F. N.. Three-Dimensional Catalysis and the Efficient Bioelectrocatalysis Beyond Surface Chemistry. Journal of Catalysis, v. 401, p. 200-205, 2021.
HASSAN, A.; MACEDO, L. J. A.; CRESPILHO, F. N. Recognizing Conductive Islands in Polymeric Redox Surface Using Electrochemical-Coupled Vibration Spectromicroscopy. Chemical Communications, v.56, p.10309-10312, 2020.
MARTIN, C. S., ALESSIO, P., CRESPILHO, F. N., CONSTANTINO, C. J. Supramolecular Arrangement of Iron Phthalocyanine in Langmuir-Schaefer and Electrodeposited Thin Films. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, v. 18, 3206-3217, 2018.
Reconhecimento Recebeu diversos prêmios ao longo da carreira, incluindo o Electrochimica Acta Award for Young Electrochemists, o Prêmio Kurt Politzer de Tecnologia e reconhecimentos institucionais por impacto científico e inovação tecnológica. Em 2023, foi listado entre os 2% cientistas mais citados do mundo, segundo ranking da Universidade de Stanford.Os 100.000 Cientistas Mais Influentes do Mundo - 2023 Veja os 979 Brasileiros na lista! A Ciência que Fazemos, 16 de outubro de 2023.
Palestras e divulgação científica Além da atuação acadêmica, Crespilho é palestrante convidado frequente em universidades, centros de pesquisa, congressos científicos e eventos de inovação tecnológica no Brasil e no exterior. Já realizou mais de 40 palestras convidadas em instituições da América do Norte, Europa, Ásia e América do Sul, abordando temas como bioeletroquímica, catálise bioinspirada, sistemas energéticos sustentáveis, biossensores e transferência eletrônica em sistemas biológicos.
Sua atuação inclui também palestras voltadas à divulgação científica, com foco na aproximação entre ciência fundamental, inovação tecnológica e sociedade, discutindo o papel estratégico de materiais, energia e soberania tecnológica.