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Imobilização de enzimas em plataformas (sub)microestruturadas para aplicação em biossensores (2012)

  • Authors:
  • Autor USP: FERNANDES, EDSON GIULIANI RAMOS - ENG DE MATERIAI
  • Unidade: ENG DE MATERIAI
  • Sigla do Departamento: FFI
  • Subjects: SENSOR (CARACTERÍSTICAS;DESENVOLVIMENTO); FILMES FINOS; NANOTECNOLOGIA
  • Language: Português
  • Abstract: Esta tese descreve a preparação, caracterização e desenvolvimento de biossensores baseados na imobilização de enzimas em filmes nanoestruturados. Os filmes foram obtidos pela técnica de automontagem do inglês Layer-by-Layer (LbL) ou pela técnica de Langmuir-Blodgett (LB). A tese se divide em três partes: a primeira parte teve como objetivo o estudo e a aplicação de filmes finos nanoestruturados, contendo enzima tirosinase (Tyr), em biossensores para detecção de moléculas antioxidantes (polifenóis), visando sua aplicação na indústria de alimentos, em especial a de vinhos tintos. Foi utilizada a técnica LB para a imobilização da enzima Tyr sobre substratos sólidos (ITO ou Pt) sem que a enzima perdesse sua atividade. A enzima foi incorporada a filmes LB mistos de ácido araquídico (AA) e bisftalocianina de lutécio (LuPc2) pela injeção na subfase aquosa. A LuPc2 foi usada como mediadora de transferência de cargas. Foi possível a detecção do composto fenólico representativo pirrogalol. Estudos de voltametría cíclica demonstraram que o biossensor possui uma boa reprodutibilidade com desvio padrão de ca. 2% (n = 4), limite dinâmico de até 400 'mü'M (potencial aplicado de 0,4 V; R2: 0,993), sensibilidade de 1,54 'mü'A.'mü'M POT.-1/'CM POT.2' e limite de detecção (critério 3'sigma'0/m) de 4,87 x '10 POT.-2' 'mü'M (n = 10). A segunda parte do trabalho descreve o desenvolvimento de sensores eletroquímicos baseados em filmes automontados LbL de hidrocloreto de polialilamina (PAH) e LuPc2. A motivação para o estudo foi a troca do material biológico (Tyr) pela LuPc2, a qual possui poder catalítico e relativa seletividade, capaz de mimetizar algumas proteínas. A LuPc2 foi utilizada como enzima artificial na quantificação de catecol e pirogalol como representantes de compostos fenólicos. Em medidas de voltametria, o sensor automontado de PAH/LuPc2 apresentouboa linearidade (R2 = 0,992) na faixa de até 500 'mü'M, com uma sensibilidade de 90 nA/'mü'M e limite de detecção de 8 'mü'M. Nas medidas cronoamperométricas, os sensores apresentaram uma ampla faixa linear (R2 = 0,994; tempo de resposta de 60 s) de até 900 'mü'M e limite de detecção (LD) de 37,5 x '10 POT.-8' M (sensibilidade de 20 nA/'mü'M) para o catecol. Por fim, estudou-se a fabricação de filmes LbL baseados em dendrímero poli(propileno imina) (PPID) e metaloftalocianina tetrasulfonada de níquel (NiTsPc) em sensores baseados em transistores de efeito de campo (FET). Neste caso, os filmes foram utilizados como membranas sensíveis na aplicação de sensores de pH e 'H IND.2'O IND.2'. Também se demonstra a importância de se utilizar estruturas dendríticas nesse tipo de filme, comparando estes filmes com aqueles contendo um polieletrólito fraco linear (PAH). Foi dada ênfase à fabricação dos filmes pela técnica LbL e sua aplicação em sensores do tipo FET de porta estendida e separada (SEGFET). Filmes LbL baseados em enzimas artificiais se mostram bastante promissores em aplicações reais por serem relativamente baratos e simples, possibilitando o uso de variados tipos de materiais. A utilização desses filmes em dispositivos baseados em estruturas SEGFET possibilita a miniaturização dos sensores bem como sua produção unindo técnicas convencionais de fabricação microeletrônica
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 23.02.2012
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    • ABNT

      FERNANDES, Edson Giuliani Ramos; ZUCOLOTTO, Valtencir. Imobilização de enzimas em plataformas (sub)microestruturadas para aplicação em biossensores. 2012.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2012. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/88/88131/tde-23042012-102124/pt-br.php >.
    • APA

      Fernandes, E. G. R., & Zucolotto, V. (2012). Imobilização de enzimas em plataformas (sub)microestruturadas para aplicação em biossensores. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/88/88131/tde-23042012-102124/pt-br.php
    • NLM

      Fernandes EGR, Zucolotto V. Imobilização de enzimas em plataformas (sub)microestruturadas para aplicação em biossensores [Internet]. 2012 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/88/88131/tde-23042012-102124/pt-br.php
    • Vancouver

      Fernandes EGR, Zucolotto V. Imobilização de enzimas em plataformas (sub)microestruturadas para aplicação em biossensores [Internet]. 2012 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/88/88131/tde-23042012-102124/pt-br.php


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