Desenvolvimento e aplicação de um biossensor para monitorização de creatinina, um biomarcador associado a doenças emergentes

Este trabalho descreve o desenvolvimento de um material sensor para creatinina por impressão molecular em estrutura polimérica (MIP) e a sua aplicação no desenvolvimento de um dispositivo de natureza potenciométrica para a determinação da molécula alvo em fluidos biológicos. A creatinina é um dos biomarcadores mais utilizados no acompanhamento da doença renal, já que é um bom indicador da taxa de filtração glomerular (TFG). Os materiais biomiméticos desenhados para interação com a creatinina foram obtidos por polimerização radicalar, recorrendo a monómeros de ácido metacríclico ou de vinilpiridina e a um agente de reticulação apropriado. De modo a aferir o efeito da impressão da creatinina na resposta dos materiais MIP à sua presença, foram também preparados e avaliados materiais de controlo, obtidos sem impressão molecular (NIP). O controlo da constituição química destes materiais, incluindo a extração da molécula impressa, foi realizado por Espectroscopia de Raman e de Infravermelho com Transformada de Fourrier. A afinidade de ligação entre estes materiais e a creatinina foi também avaliada com base em estudos cinéticos. Todos os materiais descritos foram integrados em membranas selectivas de elétrodos seletivos de ião, preparadas sem ou com aditivo iónico lipófilo, de carga negativa ou positiva. A avaliação das características gerais de funcionamento destes elétrodos, em meios de composição e pH diferentes, indicaram que as membranas com materiais impressos e aditivo aniónico eram as únicas com utilidade analítica. Os melhores resultados foram obtidos em solução tampão Piperazine-N,N′-bis(2- ethanesulfonic acid), PIPES, de pH 2,8, condição que permitiu obter uma resposta quasi-Nernstiana, a partir de 1,6×10-5 mol L-1. Estes elétrodos demonstraram ainda uma boa selectividade ao apresentaram uma resposta preferencial para a creatinina quando na presença de ureia, carnitina, glucose, ácido ascórbico, albumina, cloreto de cálcio, cloreto de potássio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio. Os elétrodos foram ainda aplicados com sucesso na análise de amostras sintéticas de urina, quando os materiais sensores eram baseados em ácido metacrilico, e soro, quando os materiais sensores utilizados eram baseados em vinilpiridina.

Desenvolvimento de um biossensor para Ácido Glutâmico

A presente dissertação tem com objetivo o desenvolvimento de um biossensor com base nos polímeros de impressão molecular para a deteção de uma molécula alvo, o ácido glutâmico que é convertido em glutamina pela glutamina sintetase, recorrendo à potenciometria. Nas células neoplásicas a glutamina não é sintetizada podendo-se considerar que o ácido glutâmico é um potencial agente anti-cancro. A técnica de impressão molécular utilizada foi a polimerização em bulk, combinando a acrilamida e a bis acrilamida com o ácido glutâmico. Para se verificar se a resposta potenciométrica obtida era de facto da molécula alvo foram preparados em paralelo com os sensores, materiais de controlo, ou seja, moléculas sem impressão molécular (NIP). Para se controlar a constituíção química dos vários sensores nomeadamente, do NIP e do polímero de impressão molecular (MIP) antes e após a remoção bem como a molécula foram realizados estudos de Espetroscopia de Infravermelhos de Transformada de Fourier (FTIR), Scanning electron microscope (SEM) e Espetroscopia de Raios X por dispersão em energia (EDS). Os materiais desenvolvidos foram aplicados em várias membranas que diferiam umas das outras, sendo seletivas ao ião. A avaliação das características gerais das membranas baseou-se na análise das curvas de calibração, conseguidas em meios com pHs diferentes, comparando os vários elétrodos. O pH 5 foi o que apresentou melhor resultado, associado a uma membrana que continha um aditivo, o p-tetra-octilphenol, e com o sensor com percentagem de 3%. Posto isto, testou-se em material biológico, urina, com as melhores características quer em termos de sensibilidade (18,32mV/década) quer em termos de linearidade (1,6x10-6 a 1,48x10-3 mol/L). Verificou-se ainda que aplicando iões interferentes na solução, estes não interferem nesta, podendo ser aplicados na amostra sem que haja alteração na resposta potenciométrica. O elétrodo é capaz de distinguir o ácido glutâmico dos restantes iões presentes na solução.

Desenvolvimento de um biossensor potenciométrico, à base de soja, para a determinação de uréia

In this work, the objective in study was the development of a biossensor potencyometric for urea detection, starting from the extracted urease of soy grains. Initially, was made a chemometrics study, through a planning factorial 24, objectified to find great conditions for the extraction of the urease without its properties were affected. Starting from this study, the best conditions were determined for the obtaining of rich extracts in urease, allowing the biossensors making with good characteristics. These were made using a platinum electrode as transducer with the dispersed urease in chitosan head office and reticulated in glutaraldehyde vapor. The biossensors obtained presented a limit of urea detection the same to 0,33 mM and lineal strip between 0,33 and 3 mM of the substratum. The time of answer was considered loud, mainly, in low concentrations of the substratum, where it was taken about 5 minutes by analysis. For high concentrations that time was reduced for not more than one minute. The time of life was limited by the adherence of the enzymatic membrane to the transducer, but it was possible to maintain the biossensor with operation for one month with about 50 accomplished measures. Application of the biossensor for analyses of fertilizers to the urea base presented excellent result for a sample with few interfering, but it was different when the used fertilizer was originating from of a complex sample. Even so the label was not expressed the text of nitrogen it was totally coming of the urea. An evaluation of the kinetic parameters of the catalytic reaction of the biossensor showed coherence with the results exposed in the literature

Desenvolvimento de um biossensor para a detecção de antibióticos β-lactâmicos no leite crú

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudos da lesão ao DNA por corantes têxteis e da capacidade protetora de flavonóides empregando biossensor eletroquímico: Carolina Venturini Uliana. -

Pós-graduação em Química - IQ

Desenvolvimento de biossensor baseado em extrato de açaí e sensor biomimético para detecção de hexazinona

Pós-graduação em Química - IQ

Desenvolvimento de biossensor eletroquímico para diagnóstico de dengue

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Desenvolvimento de um biossensor para monitorização de acetilcolina, um biomarcador associado à Doença de Alzheimer

A presente dissertação teve como objetivo o desenvolvimento e caracterização de sensores potenciométricos com base em polímeros de impressão molecular (MIP, do inglês, Molecularly Imprinted Polymer) para a determinação da molécula alvo, a acetilcolina. A acetilcolina (ACh) é um neurotransmissor que está associado à doença de Alzheimer. Os materiais biomiméticos desenvolvidos para a interação com a ACh foram obtidos por polimerização em bulk, recorrendo a uma combinação de nanotubos de carbono com monómeros de anilina, dispersos em solvente plastificante oNFOE e PVC. Para aferir sobre o efeito da impressão de ACh na resposta dos materiais MIP, foram igualmente preparados e avaliados materiais de controlo, ou seja, materiais sem impressão molecular (NIP). O controlo da constituição química destes materiais foi realizado recorrendo a Espectroscopia de Raman e Espectroscopia de Infravermelho com transformada de Fourier (FTIR, do inglês Fourier Transformed Infrared Spectroscopy). Os materiais desenvolvidos foram integrados em membranas seletivas de ião, preparadas com ou sem aditivo iónico lipófilo, de carga negativa ou positiva. A avaliação das características gerais das membranas baseou-se na comparação das caraterísticas dos diversos elétrodos. Estas caraterísticas foram obtidas a partir de curvas de calibração, conseguidas para valores de pH diferentes. Em meio ácido, mais precisamente para pH 4, as membranas com materiais impressos e aditivo aniónico foram as que apresentaram as melhores características analíticas, quer em termos de sensibilidade (+83,86 mV década-1) quer em gama de linearidade (de 3,52×10-5 a 1,73×10-3 M). O estudo de seletividade realizado aos sensores revelou que os elétrodos cuja membrana possuía aditivo aniónico apresentavam menores valores de log KPOT. A presença desse constituinte fez com que a seletividade aumentasse nesses mesmos elétrodos. A espécie menos interferente foi a creatina e a mais interferente a creatinina. Os elétrodos foram, ainda, aplicados em amostras de soro sintético. A qualidade dos resultados obtidos dependeu do nível de concentração em estudo, sendo possível identificar uma região onde os resultados foram exatos e precisos. De uma forma geral, os biossensores com MIP e aditivo aniónico apresentaram um desempenho adequado à prossecução deste estudo em amostras reais.

Estudo da aplicabilidade de biossensores piezoelécticos para a detecção de lipopolissacáridos bacterianos

Dissertação de Mestrado, Engenharia Biológica, Faculdade de Engenharia de Recursos Naturais, Universidade do Algarve, 2009

Amperometric biosensor for ascorbic acid

Desenvolveu-se um biossensor para ácido L-ascórbico empregando ascorbato oxidase. A enzima foi extraída do mesocarpo de pepino com solução tampão fosfato 0,05 mol L-1, pH 5,8 contendo NaCl 0,5 mol L-1. Após diálise versus solução tampão fosfato 0,05 mol L-1, pH 5,8 a enzima foi imobilizada em rede de nylon através de ligação covalente com glutaraldeído. A membrana foi acoplada em eletrodo de O2 e a reação monitorada pelo consumo de oxigênio a -600 mV em análise em fluxo (solução tampão fosfato 0,05 mol L-1, pH 5,8 como carregador e vazão 0,5 mL min-1). A curva analítica apresentou-se linear entre 1,2x10-4 a 1,0x10-3 mol L-1. O tempo de vida do biossensor foi de 500 análises. Amostras de medicamentos foram analisadas com a metodologia proposta e os resultados comparados com os obtidos com HPLC.

Estudo da equivalência entre a lectina artin M obtida a partir da semente da jaca e a sua forma recombinante na afinidade por glicanas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Filmes nanoestruturados para a detecção de glicose e sacarose em bebidas comerciais

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Imobilização de peroxidase em filme de titânio

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento de um biosensor amperométrico para a detecção do vírus da Hepatite C

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Desenvolvimento de um eletrodo modificado com monocamadas auto-organizadas e sua utilização como biossesor

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)