Desenvolvimento de biossensores utilizando eletrodos de Ito modificado com poli (2-vinil piridina)

Há uma grande expectativa para o desenvolvimento de biossensores miniaturizados, que permitam análises mais eficientes e rápidas, em matrizes complexas como as encontradas: no ar, alimentos, águas residuais e em medicamentos. Recentemente, filmes poliméricos inteligentes ativados por estímulo externo têm atraído bastante interesse no desenvolvimento desses tais nanosensores para uso em sistemas químicos e bioquímicos. Estes materiais apresentam uma alta sensibilidade a alterações físicas ou químicas ocorridas na sua interface, e respondem seletivamente a essas mudanças para se adaptarem ao meio. Juntando-se as propriedades estímulo-responsivas desses polímeros com a alta seletividade de reações biológicas tem-se uma excelente combinação para a criação de nano biossensores. A esse tipo de sistema: interfaces/material biológico adota-se a nomenclatura biointerface. As biointerfaces são biossensores em potencial, e na preparação dos biossensores a tarefa mais complicada na sua preparação é o desenvolvimento de superfícies adequadas para o interfaceamento com material biológico, de maneira que a parte biológica possa atuar de forma sensível e estável. A primeira etapa consistiu na produção e caracterização dos polímeros escova (P2VP), os quais serão preparados pelo processo de deposição térmica. A caracterização dos mesmos foi realizada por imagens microscopia de força atômica (AFM), via eletroquímica e por transmissão de ressonância plasmônica de superfície. Na etapa posterior foi estudada a imobilização da glicose oxidase para a preparação do biossensor. O dispositivo fabricado foi empregado para a determinação direta de glicose. Desta forma, esperou-se obter uma metodologia de menor custo e tempo de análise. Logo, este estudo irá contribuir de forma significativa sobre os processos de montagem de biossensores a partir de compostos nanoestruturados. Foram utilizadas técnicas de ...

Biossensores de pH, ureia e glicose utilizando a microeletrônica de filmes finos de AZO e TIO2

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de biossensores de pH, ureia e glicose, utilizando óxidos como plataforma para a parte seletiva. Os filmes finos de óxidos condutores foram produzidos por diferentes técnicas de deposição, como spin-coat, dip-coat, spray-pyrolysis e casting. Os materiais fabricados foram AZO e TiO2, ambos depositados sobre substratos de FTO, ITO ou vidro hidroflilizado. O número de camadas foi variado para cada técnica e as caracterizações morfológicas e estruturais foram feitas por MEV, DRX e FTIR. As caracterizações elétricas foram feitas por EGFET e voltametria cíclica. Os filmes foram testados como sensores de pHs na faixa de 2 a 8. O filme depositado com AZO em substrato de FTO pela técnica de spray-pyrolysis apresentou melhor resposta, com sensibilidade de 31,7 mV/pH entre toda a faixa de pHs do 2 ao 8. Já para os filmes de TiO2, o filme produzido por dip-coat com 5 camadas em substrato de FTO apresentou sensibilidade de 37,8 mV/pH entre a faixa de pHs de 2 a 8. Paralelamente, os filmes tiveram suas superfícies funcionalizadas com proteínas como urease ou glicose oxidase. Neste caso, os dispositivos foram testados entre as concentrações de 5 a 200 mg/dL de ureia e glicose. Como biossensor de ureia, o filme de TiO2 depositado por spin-coat com 5 camadas em substrato de FTO apresentou a maior sensibilidade, com valor 3,32 mV/(mg/dL) entre as concentrações de 5 a 120 mg/dL. Para os filmes estudados como biossensores de glicose, o melhor resultado também foi obtido pelo filme de TiO2 depositado por spin-coat com 5 camadas em substrato de FTO, apresentando sensibilidade em torno de 6,18 mV/(mg/dL) entre as concentrações de 5 a 200 mg/dL. Alguns resultados encontrados foram iguais ou melhores aos encontrados na literatura vigente, mesmo que os dispositivos ainda são passíveis de otimização.

Desenvolvimento de biossensores enzimáticos amperométricos para a determinação de compostos de importância clínica

Este trabalho descreve a preparação e caracterização de eletrodos modificados com azul da Prússia e materiais relacionados e a sua aplicação na construção de biossensores enzimáticos amperométricos para a detecção de oxalato e de glicose. Os materiais utilizados na modificação dos eletrodos foram azul da Prússia e compostos híbridos formados por hexacianoferrato de níquel e polipirrol ou hexacianoferrato de cobre e polipirrol. Os materiais lubridos mostraram-se capazes de mediar na eletroredução de peróxido de hidrogênio, mesmo em eletrólitos contendo Na+, apresentando melhor desempenho analítico quando comparados aos respectivos hexacianoferratos sem a presença do polímero condutor. Estes materiais foram utilizados com êxito na construção de biossensores para oxalato e para glicose, imobilizando as enzimas Oxalato Oxidase e Glicose Oxidase, respectivamente. Também foi estudada a preparação de um biossensor para a detecção de glicose utilizando a técnica de automontagem eletrostática camada por camada. Esta técnica permite otimizar o processo de immobilização da enzima, obtendo excelente desempenho analítico com pouca quantidade de enzima. Finalmente, são apresentadas a síntese, caracterização e aplicação de nanopartículas de azul da Prússia na determinação de peróxido de hidrogênio. Foi possível preparar nanopartículas com um diâmetro médio de 5 nm, as quais foram imobilizadas em eletrodos mediante a técnica de automontagem eletrostática camada por camada, a fim de estudar seu comportamento eletroquímico.