976 resultados para Chemically Modified electrodes


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An amperometric lactate biosensor with lactate oxidase immobilized into a Prussian Blue (PB) modified electrode was fabricated. The advantage of using cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) in the electrodeposition step of PB films onto glassy carbon surfaces was confirmed taking into account both the stability and sensitivity of the measurements. The biosensor was used in the development of a FIA amperometric method for the determination of lactate. Under optimal operating conditions (pH = 6.9, E = -0.1 V), the linear response of the method was extended up to 0.28 µmol L-1 lactate with a limit of detection of 0.84 mmol L-1. The repeatability of the method for injections of a 0.28 mmol L-1 lactate solution was 2.2 % (n = 18). The usefulness of the method was demonstrated by determining lactate in beer samples and the results were in good agreement with those obtained by using a reference spectrophotometric enzyme method.

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The combination of metallic phthalocyanines (MPcs) and biomolecules has been explored in the literature either as mimetic systems to investigate molecular interactions or as supporting layers to immobilize biomolecules. Here, Langmuir-Blodgett (LB) films containing the phospholipid dimyristoyl phosphatidic acid (DMPA) mixed either with iron phthalocyanine (FePc) or with lutetium bisphthalocyanine (LuPc(2)) were applied as ITO modified-electrodes in the detection of catechol using cyclic voltammetry. The mixed Langmuir films of FePc + DMPA and LuPc(2) + DMPA displayed surface-pressure isotherms with no evidence of molecular-level interactions. The Fourier Transform Infrared (FTIR) spectra of the multilayer LB films confirmed the lack of interaction between the components. The DMPA and the FePc molecules were found to be oriented perpendicularly to the substrate, while LuPc(2) molecules were randomly organized. The phospholipid matrix induced a remarkable electrocatalytic effect on the phthalocyanines; as a result the mixed LB films deposited on ITO could be used to detect catechol with detection limits of 4.30 x 10(-7) and 3.34 x 10(-7) M for FePc + DMPA and LuPc(2) + DMPA, respectively. Results from kinetics experiments revealed that ion diffusion dominated the response of the modified electrodes. The sensitivity was comparable to that of other non-enzymatic sensors, which is sufficient to detect catechol in the food industry. The higher stability of the electrochemical response of the LB films and the ability to control the molecular architecture are promising for further studies with incorporation of biomolecules.

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Prussian Blue has been introduced as a mediator to achieve stable, sensitive, reproducible, and interference-free biosensors. However, Na(+), Li(+), H(+), and all group II cations are capable to block the activity of Prussian Blue and, because Na(+) can be found in most human fluids, Prussian Blue analogs have already been developed to overcome this problem. These analogs, such as copper hexacyanoferrate, have also been introduced in a conducting polypyrrole matrix to create hybrid materials (copper hexacyanoferrate/polypyrrole, CuHCNFe/Ppy) with improved mechanical and electrochemical characteristics. Nowadays, the challenges in amperometric enzymatic biosensors consist of improving the enzyme immobilization and in making the chemical signal transduction more efficient. The incorporation of nanostructured materials in biosensors can optimize both steps and a nanostructured hybrid CuHCNFe/Ppy mediator has been developed using a template of colloidal polystyrene particles. The nanostructured material has achieved sensitivities 7.6 times higher than the bulk film during H(2)O(2) detection and it has also presented better results in other analytical parameters such as time response and detection limit. Besides, the nanostructured mediator was successfully applied at glucose biosensing in electrolytes containing Prussian Blue blocking cations. (C) 2008 The Electrochemical Society.

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This work aimed at the production of stabilized derivatives of Thermomyces lanuginosus lipase (TLL) by multipoint covalent immobilization of the enzyme on chitosan-based matrices. The resulting biocatalysts were tested for synthesis of biodiesel by ethanolysis of palm oil. Different hydrogels were prepared: chitosan alone and in polyelectrolyte complexes (PEC) with kappa-carrageenan, gelatin, alginate, and polyvinyl alcohol (PVA). The obtained supports were chemically modified with 2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid (TNBS) to increase support hydrophobicity, followed by activation with different agents such as glycidol (GLY), epichlorohydrin (EPI), and glutaraldehyde (GLU). The chitosan-alginate hydrogel, chemically modified with TNBS, provided derivatives with higher apparent hydrolytic activity (HA(app)) and thermal stability, being up to 45-fold more stable than soluble lipase. The maximum load of immobilized enzyme was 17.5 mg g(-1) of gel for GLU, 7.76 mg g(-1) of gel for GLY, and 7.65 mg g(-1) of gel for EPI derivatives, the latter presenting the maximum apparent hydrolytic activity (364.8 IU g(-1) of gel). The three derivatives catalyzed conversion of palm oil to biodiesel, but chitosan-alginate-TNBS activated via GLY and EPI led to higher recovered activities of the enzyme. Thus, this is a more attractive option for both hydrolysis and transesterification of vegetable oils using immobilized TLL, although industrial application of this biocatalyst still demands further improvements in its half-life to make the enzymatic process economically attractive.

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Self-assembled films from SnO2 and polyallylamine (PAH) were deposited on gold via ionic attraction by the layer-by-layer(LbL) method. The modified electrodes were immersed into a H2PtCl6 solution, a current of 100 mu A was applied, and different electrodeposition times were used. The SnO2/PAH layers served as templates to yield metallic platinum with different particle sizes. The scanning tunnel microscopy images show that the particle size increases as a function of electrodeposition time. The potentiodynamic profile of the electrodes changes as a function of the electrodeposition time in 0.5 mol L-1 H2SO4, at a sweeping rate of 50mVs(-1). Oxygen-like species are formed at less positive potentials for the Pt-SnO2/PAH film in the case of the smallest platinum particles. Electrochemical impedance spectroscopy measurements in acid medium at 0.7 V show that the charge transfer resistance normalized by the exposed platinum area is 750 times greater for platinum electrode (300 k Omega cm(2)) compared with the Pt-SnO2/PAH film with 1 min of electrodeposition (0.4 k Omega cm(2)). According to the Langmuir-Hinshelwood bifunctional mechanism, the high degree of coverage with oxygen-like species on the platinum nanoparticles is responsible for the electrocatalytic activity of the Pt-SnO2/PAH concerning ethanol electrooxidation. With these features, this Pt-SnO2/PAH film may be grown on a proton exchange membrane (PEM) in direct ethanol fuel cells (DEFC). (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

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We report a methodology to obtain thin films of cucurbit[6]uril, starting from ammoniacal solutions. This technique is very useful for the obtention of modified electrodes or other substrates for sensor purposes. Cucurbit[6]uril is insoluble in most media, and film formation was impossible until now.

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We have described here a new kind of membrane material which acts as an ionic conductor on the surface of modified electrodes. Using these membranes it is possible to assemble highly efficient modified electrodes for electrochemical investigation of insoluble substrates. These materials can easily replace carbon paste electrodes and Nafion (R) for this purpose with a series of advantages. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

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Nitric oxide (NO) is a free radical which has complex roles in both health and disease. It is now recognized that NO is essential for a vast spectrum of intracellular and extracellular events in a wide variety of tissues. NO has also been implicated in the pathogenesis of numerous inflammatory and autoimmune diseases. In this review we consider the roles of NO generally and in particular the implications for periodontal diseases.

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Toxic amides, such as acrylamide, are potentially harmful to Human health, so there is great interest in the fabrication of compact and economical devices to measure their concentration in food products and effluents. The CHEmically Modified Field Effect Transistor (CHEMFET) based onamorphous silicon technology is a candidate for this type of application due to its low fabrication cost. In this article we have used a semi-empirical modelof the device to predict its performance in a solution of interfering ions. The actual semiconductor unit of the sensor was fabricated by the PECVD technique in the top gate configuration. The CHEMFET simulation was performed based on the experimental current voltage curves of the semiconductor unit and on an empirical model of the polymeric membrane. Results presented here are useful for selection and design of CHEMFET membranes and provide an idea of the limitations of the amorphous CHEMFET device. In addition to the economical advantage, the small size of this prototype means it is appropriate for in situ operation and integration in a sensor array.

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Proteins are biochemical entities consisting of one or more blocks typically folded in a 3D pattern. Each block (a polypeptide) is a single linear sequence of amino acids that are biochemically bonded together. The amino acid sequence in a protein is defined by the sequence of a gene or several genes encoded in the DNA-based genetic code. This genetic code typically uses twenty amino acids, but in certain organisms the genetic code can also include two other amino acids. After linking the amino acids during protein synthesis, each amino acid becomes a residue in a protein, which is then chemically modified, ultimately changing and defining the protein function. In this study, the authors analyze the amino acid sequence using alignment-free methods, aiming to identify structural patterns in sets of proteins and in the proteome, without any other previous assumptions. The paper starts by analyzing amino acid sequence data by means of histograms using fixed length amino acid words (tuples). After creating the initial relative frequency histograms, they are transformed and processed in order to generate quantitative results for information extraction and graphical visualization. Selected samples from two reference datasets are used, and results reveal that the proposed method is able to generate relevant outputs in accordance with current scientific knowledge in domains like protein sequence/proteome analysis.

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No presente trabalho pretendeu-se estudar o comportamento da ciprofloxacina por técnicas voltamétricas e desenvolver novos sensores para monitorizar a ciprofloxacina em águas residuais. A investigação realizada contemplou essencialmente, os seguintes aspectos: estudo da influência do pH no comportamento voltamétrico da ciprofloxacina e comparação entre o eléctrodo de carbono vítreo e alguns eléctrodos modificados. O estudo foi efectuado em voltametria cíclica a diferentes velocidades de varrimento e também em voltametria de impulso diferencial. O estudo mostrou que o eléctrodo modificado com nanotubos de carbono permitiu a quantificação de níveis mais baixos de ciprofloxacina. O novo sensor desenvolvido foi utilizado em águas do rio Douro e rio Leça com o objectivo de monitorizar a concentração de ciprofloxacina. Traçaram-se curvas de calibração directa e por adição padrão de quantidades crescentes de ciprofloxacina. Os estudos efectuados com as águas do rio Douro e rio Leça foram recolhidos próximos da foz do rio estas amostras deveriam ser recolhidas em vários pontos do rio para se poder fazer uma comparação de resultados. Os estudos de recuperação permitiram verificar que a percentagem de recuperação para o rio Douro se situava nos 90% e as do rio Leça nos 75%, pelo método da calibração directa. Usando o método da adição padrão a recuperações foram de 99% para o rio Douro e 90% para o rio Leça. Os estudos em curso permitem concluir que este sensor poderá ser aplicado na monitorização da ciprofloxacina em amostras ambientais.

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A vasta aplicação de antibióticos em sistemas de aquacultura tem conduzido ao aparecimento de espécies microbianas resistentes, devendo ser evitada ou, se possível, minimizada. A minimização implica um controlo muito rigoroso das doses aplicadas, algo que só pode ser realizado se todo o processo analítico for simples, barato e puder ser implementado no local. O presente trabalho descreve para este efeito um sistema sensor constituído por papel quimicamente modificado, cujo procedimento analítico foi semelhante à monitorização de pH através das conhecidas tiras indicadoras de pH universal. O papel foi modificado com base em reacções de monocamadas e assumiu uma coloração típica após contacto com o antibiótico. A intensidade da coloração estava também relacionada com a concentração desse antibiótico. Como prova deste conceito, o sensor proposto foi desenhado tendo em vista a monitorização de oxitetraciclina, um dos antibióticos utilizados neste contexto com elevada frequência. A modificação do papel foi baseada na alteração química das unidades de glucose na matriz sólida por reacção covalente com reagentes apropriados. Foram utilizadas duas estratégias diferentes para este efeito: uma foi baseada em reacções de tipo sol-gel e a outra em reacção de adição nucleófila. Posteriormente, o papel foi modificado com espécies metálicas capazes de mudar de cor na presença da oxitetraciclina. Estas modificações químicas foram avaliadas e optimizadas relativamente a vários parâmetros, no sentido de promover uma variação de cor intensa face à concentração de antibiótico. Procedeu-se ainda ao controlo desta modificação por técnicas de espectroscopia de infravermelho. A variação de cor foi avaliada por comparação visual, mas registada por imagem digital. Os materiais sensores preparados foram ainda caracterizados do ponto de vista do seu desempenho analítico. Incluíram-se aqui a identificação de uma relação linear entre coordenadas de cor e concentração, a atribuição de uma gama de concentrações capaz de fornecer uma resposta previsível e resposta cruzada face a outros antibióticos. Procedeu-se ainda à aplicação dos sensores numa amostra de água ambiental dopada com antibiótico. De uma forma geral, foi possível estabelecer um processo simples de modificação de papel capaz de aferir a presença e a quantidade de tetraciclinas, mais concretamente a oxitetraciclina. O processo aqui estabelecido é promissor, antevendo a concretização de uma metodologia simples, barata e local para a monitorização de anitbióticos em águas.

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Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

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introdução de drogas que assegurem o crescimento e a preservação das espécies, mas que eventualmente se espalham para o meio aquático envolvente, promovendo alterações da biodiversidade e entrar, directamente ou indirectamente, na cadeia alimentar. Quando estas drogas são agentes antimicrobianos de uso humano, tais como a amoxicilina, tetraciclina ou sulfonamidas, há um alto risco de aparecimento de espécies bacterianas resistentes, algo que constitui uma ameaça grave para a saúde pública. Esta introdução de agentes antimicrobianos no ambiente aquático através do sector das pescas pode ser reduzida através da monitorização regular ou contínua dos níveis de antibióticos no sistema de água, durante a execução, bem como antes da descarga para o meio aquático. Para isso, é necessário métodos analíticos que permitam uma frequência analítica elevada e continua, nos tanques de cultivos dos peixes. O presente trabalho descreve para este efeito, um sensor constituído por papel quimicamente modificado por reações em monocamadas, assumindo uma coloração típica após contacto com o antibiótico . A intensidade da coloração estava relacionada com a concentração desse antibiótico. A modificação do papel foi baseada na alteração química das unidades de glucose do papel por meio de uma reação covalente com reagentes apropriados. De seguida, criou-se uma camada de quitosano sobre o papel modificado onde se adsorveu a espécie metálica capaz de mudar de cor na presença de sulfadiazina. As modificações resultantes foram avaliadas em relação a vários parâmetros, com o intuito de provocar uma variação de cor intensa face à concentração de antibiótico. Os sensores preparados foram caracterizados do ponto de vista do seu desempenho analítico, efetuou-se a construção de uma gama de concentração que permitiu obter uma resposta previsível e transversal em relação a outros antibióticos, bem como a identificação de uma relação linear entre concentração e coordenadas de cor e a aplicação de sensores em amostra de água ambiental dopados com antibiótico. Generalizando, foi possível estabelecer um processo de modificação simples de papel capaz de medir a presença e quantidade de sulfadiazina

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A one-step melt-mixing method is proposed to study dispersion and re-agglomeration phenomena of the as-received and functionalized graphite nanoplates in polypropylene melts. Graphite nanoplates were chemically modified via 1,3-dipolar cycloaddition of an azomethine ylide and then grafted with polypropylene-graft-maleic anhydride. The effect of surface functionalization on the dispersion kinetics, nanoparticle re-agglomeration and interface bonding with the polymer is investigated. Nanocomposites with 2 or 10 wt% of as-received and functionalized graphite nanoplates were prepared in a small-scale prototype mixer coupled to a capillary rheometer. Samples were collected along the flow axis and characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy and electrical conductivity measurements. The as-received graphite nanoplates tend to re-agglomerate upon stress relaxation of the polymer melt. The covalent attachment of a polymer to the nanoparticle surface enhances the stability of dispersion, delaying the re-agglomeration. Surface modification also improves interfacial interactions and the resulting composites presented improved electrical conductivity.