Eletrodos modificados com DNA: uma nova alternativa em eletroanálise

The first studies about DNA electrochemistry appeared at the end of the fifties. The voltammetric techniques became important tool for the DNA conformational analysis, producing evidences about DNA double helix polimorphism. The new techniques based on electrodes modification with nucleic acid enlarged the use of the electrochemical methods on the DNA research. DNA electrochemical biosensors are able to detect specific sequences of DNA bases, becoming important alternative for the diagnosis of disease, as well as in the carcinogenic species determination. Besides, the use of DNA biosensors in the mechanism study of biological drug actions can be useful for drug design.

Eletrodos modificados com polímeros perfluorados e sulfonados: aplicações em análises ambientais

Perfluoro and sulfonated ion-exchange polymers are recognized as a very useful material for various mechanistic studies and applications in electrochemistry. These polymers are characterized by high equivalent weights and by a low number of ion-exchange sites interposed between long organic chains. The solubility enables a preparation of stable polyelectrolyte films on the electrode surface. Examples of the determination of trace metals and organic componds in real environmental samples are presented.

Hidrogenação eletrocatalítica de substratos orgânicos: estudo da eficiência dos metais nobres níquel, paládio e platina usando eletrodos modificados

Nickel, palladium and platinum micro-crystals were dispersed in films covering a vitreous carbon plate electrode by ion exchange followed by electroreduction of their ions. These modified electrodes were used in the electrocatalytic hydrogenation of several substrates of different classes and their efficiency is reported. A comparison among them was performed based on the structural characteristics of the metals. A modified electrode containing platinum showed to be more efficient than a palladium modified electrode and the one of nickel was the less efficient.

Hidrogenação eletrocatalítica de substratos orgânicos utilizando eletrodos modificados poliméricos contendo partículas de Ni/Pd e Ni/Pt

Novel modified electrodes bearing dispersed Pd and Pt particles have been prepared from poly (allyl ether of the p-benzenesulfonic acid) films with incorporated nickel particles making use of galvanic displacement reactions. The SEM analysis of the new modified electrodes revealed efficient deposition of Pd but weak up-take of Pt. Electrocatalytic hydrogenation of several classes of organic substrates were carried out using the MEs Ni, Ni/Pd and Ni/Pt. The Ni/Pd ME showed to be the best of them for the hydrogenation of double, triple and carbonyl bonds. The complete hydrogenation of the aromatic rings for the well-adsorbed substrates acetophenone and benzophenone is noteworthy.

Eletrodos modificados por hidróxido de níquel: um estudo de revisão sobre suas propriedades estruturais e eletroquímicas visando suas aplicações em eletrocatálise, eletrocromismo e baterias secundárias

The present review paper describes the main features of nickel hydroxide modified electrodes covering its structural and electrochemical behavior and the newest advances promoted by nanostructured architectures. Important aspects such as synthetic procedures and characterization techniques such as X-Ray diffraction, Raman and Infrared spectroscopy, Electronic Microscopy and many others are detailed herein. The most important aspect concerning nickel hydroxide is related to its great versatility covering different fields in electrochemical-based devices such as batteries, electrocatalytic systems and electrochromic electrodes, the fundamental issues of these devices are also commented. Finally, some of the newest advances achieved in each field by the incorporation of nanomaterials will be shown.

Eletrocatálise da reação de redução de oxigênio sobre eletrodos de grafite modificados com ftalocianina tetracarboxilada de ferro

Este trabalho apresenta um estudo das propriedades eletroquímicas de eletrodos de grafite modificados, em níveis de monocamadas, com ftalocianina tetracarboxilada de ferro, FeTcPc, em soluções aquosas. Em meio alcalino, os eletrodos modificados apresentaram alta atividade eletrocatalítica para a reação de redução de oxigênio, comparável com a do eletrodo de platina. A reação processa-se de acordo com uma cinética de primeira ordem com relação ao oxigênio dissolvido, um mecanismo envolvendo 4 elétrons e associado com o processo redox Fe(3+)TcPc/Fe(2+)TcPc.

Estudo espectro eletroquímico de sistemas estruturados argila-corante

O comportamento eletroquímico e espectroeletroquímico do sistema montmorilonita-azul de metileno (MM-AM)/AMsolução foi investigado empregando-se a técnica de voltametria cíclica e de transiente, I x t (corrente versus tempo) sobre eletrodo de vidro ITO modificado pela deposição mecânica de filmes do compósito MM-AM. Os filmes foram preparados empregando três procedimentos: 1- na ausência de CTACl (surfactante, cloreto de cetiltrimetilamônio); 2- com incorporação do CTACl à região interlamelar; e 3- na presença do CTACl, porém, não incorporado à região interlamelar. A técnica espectrofotométrica foi empregada para a caracterização e para o estudo eletrocrômico dos filmes formados. Os resultados experimentais permitiram observar que: i- os filmes preparados com a incorporação prévia do AM a região interlamelar fornecem uma resposta eletroquímica mais eficiente com o aparecimento de um par de picos bem definido; ii- a adição do CTACl, de forma geral permite a obtenção de filmes mecanicamente mais estáveis; iii- com a inclusão prévia do CTACl na região interlamelar não ocorre o aparecimento da forma protonada do AM (AMH+); iv- na ausência da forma protonada o compósito não apresenta comportamento eletrocrômico.

Eletrodo modificado com filme de poli aminoácido para determinação de hidrazina em água de caldeira

Eletrodos de carbono vítreo foram modificados com filmes de poli ácido glutâmico (PAG) pela eletropolimerização do ácido glutâmico em tampão fosfato pH 7,0, utilizando-se varreduras sucessivas de potencial entre ­0,8 a +2,0 V. Os eletrodos modificados foram aplicados na determinação de hidrazina, a qual é pré-concentrada na superfície através da interação entre grupos carboxílicos livres no filme e grupo amino da hidrazina. Embora a hidrazina não seja oxidada em intervalo útil de potencial sobre eletrodo convencional, no eletrodo modificado caracteriza-se pelo pico de oxidação em potencial de +0,57 V usado para fins analíticos. Gráfico de calibração linear foi obtido no intervalo de concentração entre 4 x 10-5 a 1 x 10-3 mol L-1, usando voltametria de pulso diferencial. O limite de detecção foi de 1,2 x 10-6 mol L-1. O método foi aplicado para a determinação de hidrazina em amostras coletadas de água de caldeira com recuperação de 94%.

Eletrodos quimicamente modificados aplicados à eletroanálise: uma breve abordagem

Chemically modified electrodes (CMEs) have been subject of considerable attention since its inception about 23 years ago. CMEs result of a deliberate immobilization of a modifier agent onto the electrode surface obtained through chemical reactions, chemisorption, composite formation or polymer coating. This immobilization seeks transfer the physicochemical properties of the modifier to the electrode surface and thus to dictate and control the behavior of the electrode/solution interface. In recent years the interest in CMEs has increased particularly to enhance the sensitivity and/or the selectivity of electroanalytical techniques. In general higher sensitivity and/or selectivity may be achieved by exploiting one or more of the following phenomena: electrocatalysis, preconcentration and interferents exclusion. This paper deals with the application of CMEs in electroanalysis, including a brief presentation of the more general procedures that have been employed for the modification of electrode surfaces.

Eletrodos de pasta de carbono modificados com ácidos húmicos: estudo e determinação de metais em meio aquoso

Since 1992, the carbon paste electrodes modified with humic acids have been used for studying the behavior of metals in aqueous solutions. Many parameters influence the performance of the electrodes, such as the humic acid ratio, the nature of the humic acid, the accumulation time, the pH, the scan rate, and the preparation of the electrodes itself. There are various methos of preparing the electrodes. The goal of this paper is to review some of them. The advantages of using electrodes modified with humic acids as electrochemical sensors for evaluating metals in aqueous solution are stressed.

Degradação fotoeletroquímica do herbicida bentazona sobre eletrodos de carbono modificados por TiO2

This work involved the study of degradation of the herbicide bentazone in aqueous solution by different routes, in order to search a method that generates safe products to the environment. It was tested electrochemical polarization methods involving positive and negative potential, irradiation with UV light and deposition of TiO2 on the electrode surface, seeking a catalytic effect. After different times of degradation, aliquots were removed and the scan of molecular absorption spectrum of UV-Vis was performed. From the spectra decay of bentazone, the kinetics of different processes was accompanied and the rate constants were determined.

ELETRODOS DE FTO MODIFICADOS POR ELETRODEPOSIÇÃO DIRETA DE OURO: PRODUÇÃO, CARACTERIZAÇÃO E APLICAÇÃO COMO SENSOR ELETROQUÍMICO

Chemically modified electrodes have been studied to obtain new and better electrochemical sensors. Transparent conductive oxides, such as fluorine-doped tin-oxide (FTO), shows electrical conductivity comparable to metals and are potential candidates for new sensors. In this work, FTO was modified by gold electrodeposition from chlorine-auric acid solution using cyclic voltammetry (CV) technique. A set of different materials were produced, varying the scan number. Scanning electron microscopy and electrochemical impedance spectroscopy were performed for the characterization of electrodes surfaces. From this analysis was possible to observe the resistive, capacitive and difusional aspects from all kind of modified electrodes produced, establishing a relationship between this parameters and the scan number. The electrode with 100 scans of CV presented better characteristics for an electrochemical sensor; it has the lowest global impedance and rising of capacitive behavior (related to electrical double layer formation) at lower frequencies. This electrode was tested for paracetamol and caffeine detection. The results showed a high specificity, decreased oxidation potential (0.58 V and 0.97 Vvs. SCE, for paracetamol and caffeine, respectively) and low detection limits (0.82 and 0.052 µmol L-1).

Estudo anatômico da cóclea para confecção de instrumental para a cirurgia de implante coclear com 2 feixes de eletrodos em cócleas ossificadas

A ossificação da cóclea, decorrente principalmente de meningite, impede a inserção completa do implante coclear convencional. Os implantes com 2 feixes de eletrodos mais curtos do que o convencional foram desenvolvidos especialmente para cócleas ossificadas. Porém, durante essa cirurgia há um grande risco de lesão da artéria carótida interna (ACI). Portanto, a medida da profundidade das cocleostomias para inserir os dois feixes de eletrodos aumentaria a segurança desse procedimento. OBJETIVOS: 1) Obter as distâncias entre as cocleostomias e a ACI em ossos temporais de cadáver; 2) Confeccionar instrumento que possa ser usado na cirurgia de implante coclear com 2 feixes de eletrodos. FORMA DE ESTUDO: Experimental prospectivo. MATERIAL E MÉTODO: Em 21 ossos de cadáveres foi realizada: 1) mastoidectomia cavidade aberta; 2) cocleostomias nos giros basal e médio da cóclea; 3) identificação da ACI; 4) medida da distância entre as cocleostomias e a artéria. RESULTADOS: A medida média ± desvio padrão obtida para o túnel superior foi 8,2 ± 1,1mm e para o túnel inferior foi 8,1± 1,3mm. A menor distância encontrada foi 6,5mm para o túnel superior e 6,0mm para o túnel inferior. CONCLUSÃO: Apesar dos parâmetros calculados concluímos que a melhor medida para ser considerada na confecção do instrumento cirúrgico serão as mínimas medidas obtidas em cada um dos giros cocleares, pois é a maneira mais segura para evitar a lesão da ACI, que pode ser fatal.

Controle de vetores utilizando mosquitos geneticamente modificados

Formas químicas de controle de mosquitos vetores são ineficazes, levando ao desenvolvimento de novas estratégias. Assim, foi realizada revisão das estratégias de controle genético de populações de mosquitos vetores baseada na técnica do inseto estéril. Uma delas consiste na liberação de machos esterilizados por radiação, a outra, na integração de um gene letal dominante associado a um promotor específico de fêmeas imaturas. Entre as vantagens sobre outras técnicas biológicas e químicas de controle de vetores estão: alta especificidade, não prejudicial ao meio ambiente, baixo custo de produção e alta eficácia. O uso desta técnica de modificação genética pode vir a ser uma importante ferramenta do manejo integrado de vetores.

Los usuarios ante los alimentos genéticamente modificados y su información en el etiquetado

OBJETIVO : Analizar la opinión que los usuarios tienen sobre alimentos genéticamente modificados y su información en el etiquetado. MÉTODOS : Realizada revisión sistemática de la literatura científica sobre los alimentos transgénicos y el etiquetado a partir de la consulta de las bases de datos bibliográficas: Medline (vía PubMed), EMBASE, ISI-Web of Knowledge, Cochrane Library Plus, FSTA, LILACS, CINAHL y AGRICOLA. Los descriptores seleccionados fueron: «organisms, genetically modified » y «food labeling». La búsqueda se realizó desde la primera fecha disponible hasta junio de 2012, seleccionando los artículos pertinentes escritos en inglés, portugués y castellano. RESULTADOS : Se seleccionaron 40 artículos. En todos ellos, se debía haber realizado una intervención poblacional enfocada al conocimiento de los consumidores sobre los alimentos genéticamente modificados y su necesidad, o no, de incluir información en el etiquetado. El consumidor expresa su preferencia por el producto no-genéticamente modificado, y apunta que está dispuesto a pagar algo más por él, pero, en definitiva compra el artículo que está a mejor precio en un mercado que acoge las nuevas tecnologías. En 18 artículos la población se mostraba favorable a su etiquetado obligatorio y seis al etiquetado voluntario; siete trabajos demostraban el poco conocimiento de la población sobre los transgénicos y, en tres, la población subestimó la cantidad que consumía. En todo caso, se observó la influencia del precio del producto genéticamente modificado. CONCLUSIONES : La etiqueta debe ser homogénea y aclarar el grado de tolerancia en humanos de alimentos genéticamente modificados en comparación con los no modificados. Asimismo, debe dejar claro su composición, o no, de alimento genéticamente modificado y la forma de producción de estos artículos de consumo. La etiqueta también debe ir acompañada de un sello de certificación de una agencia del estado y datos para contacto. El consumidor expresa su preferencia por el producto no-genéticamente modificado pero señaló que acaba comprando el artículo que está a mejor precio en un mercado que acoge las nuevas tecnologías.