ISBN 978-85-85905-19-4
Área
Iniciação Científica
Autores
Sales da Silva, M.G. (UFMA) ; Mendes Silva, S. (UFMA) ; Brasil de Oliveira Marques, P.R. (UFMA) ; Silva Nunes, G. (UFMA)
Resumo
O objetivo do presente trabalho foi estudar as propostas de construção de biossensores amperométricos sobre eletrodos impressos de carbono com nanopartículas de ouro, associando as vantagens das técnicas eletroanalíticas de voltametria cíclica,voltametria de pulso diferencial e cronoamperometria para detecção de substâncias inibidoras da enzima acetilcolinesterase (AChEs).Foram realizados estudos de caracterização,repetibilidade e reprodutibilidade de sinal eletroanalítico,de velocidade de varredura,de modificação de substrato eletródico,com mediador eletroanalítico e de imobilização de enzima sobre sensor. Os resultados mostraram que esses protótipos são viáveis na detecção de agentes anticolinesterásicos com elevada sensibilidade.
Palavras chaves
Biossensores; eletrodos nanoestruturado; mediadores eletroquímicos
Introdução
A química analítica se insere atualmente como ferramenta ímpar para a cidadania,uma vez que está presente em diversos segmentos da sociedade, corroborando com medidas que vão influenciar diretamente na vida do cidadão. Medições precisas são essenciais,bem como instrumentos que sejam confiáveis e cada vez mais seletivos e sensíveis aos índices analíticos que a sociedade atual exige (CHARPENTIER,2007). A área de sensores vem colaborando para este desenvolvimento,fazendo uso de novos materiais na busca de detecções em níveis muito baixos.Merecem destaque aqueles sensores em que a superfície eletroativa é modificada com materiais de reconhecimento biológico:os biossensores,que são capazes de detectar um evento de reconhecimento entre uma biomolécula e um analito específico convertendo este reconhecimento em sinal mensurável.
Material e métodos
A solução eletrólito suporte foi constituído de tampão fosfato pH 7,2. As soluções foram preparadas com água ultrapura e armazenadas em geladeira,por 15 dias.As soluções estoques das enzimas foram preparadas diretamente nos frascos eppendorf (1mL) com NaCl 0,9% (m/v),previamente preparado,e armazenadas a uma temperatura aproximada de-18°C,em freezer.A partir da diluição destas em tampão fosfato (PBS) 0,1mol.L-1,pH = 7,2,as demais soluções de trabalho foram preparadas,e pequenas alíquotas foram acondicionadas em frasco eppendorf e armazenadas em temperatura inferior a 10°C,em refrigerador.O substrato cloreto de acetiltiocolina (ATChCl) 1molL- 1,proveniente da Merck, foi preparado em tampão fosfato (PBS) 0,1mol.L-1, pH= 7,2 e armazenado em refrigerador. Todo processo de medidas eletroanalíticas foi efetuado em pH 7,2,em sistema de gota sobre o eletrodo DropSens de carbono modificado com nanopartículas de ouro.Os eletrodos foram conectados em conector do próprio fabricante, que fez a ligação com o potenciostato.
Resultado e discussão
O eletrodo de trabalho contendo a enzima AChE apresentou comportamento
semelhante aos eletrodos comerciais de carbono não impressos,sendo
repetitivos e reprodutivos,com coeficientes de variação abaixo de 3,5% para
sinais de corrente.Os dados indicaram comportamento reversível em estudo
com ferricianeto de potássio,bem como monitoramento possível deste composto
por voltametria de pulso diferencial e cronoamperometria. A modificação do
eletrodo com mediador CoPc foi eficiente para adsorver o composto na
superfície do eletrodo impresso.A partir destes dados gerados no estudo
sobre a imobilização e o monitoramento do processo de catálise,para
construção de um biossensor baseado em enzimas AChE,evidencia-se que existe
uma relação entre produto gerado e reagente consumido no processo de
catálise enzimática,com relação ao sinal eletroanalítico em estudo.
Percebe-se que ainda não se encontra bem definida uma região de potencial a
ser trabalha pela técnica de cronoamperometria,visto que ainda não é
possível definir claramente qual composto está sendo oxidado em potenciais
específicos.Existe a possibilidade de se monitorar a catálise em potenciais
mais baixos,próximos de + 0,180 V.A modificação com ftalocianina de
cobalto foi,portanto, eficiente,e os processos de imobilização e
monitoramento de catálise evidenciaram que existem potenciais possíveis para
a detecção eletroanalítica de inibidores de AChEs,indicando que a
plataforma é viável para construção de biossensores altamente sensíveis e
seletivos.
Conclusões
A caracterização do eletrodo impresso de carbono com nanopartículas de ouro,pelas técnicas eletroquímicas selecionadas,evidenciou uma boa plataforma para a construção de biossensores serigrafados. Os estudos de reprodutibilidade e repetibilidade confirmarão essa premissa, com base nos baixos valores de desvios e de coeficientes de variação apresentados.
Agradecimentos
Ao NARP,a FAPEMA e a UFMA.
Referências
CHARPENTIER, J. In the frame of globalization and sustainability, process intensification, a path to the future of chemical and process engineering (molecules into money). Chemical Engineering Journal, Nov. 2007.
EGGINS, B. R. Chemical sensors and biosensors. New York: Wiley, 2002. HE, L.; TOH, C. S. Recent advances in analytical chemistry: a material
HERBST, M. H.; MACEDO, M. I. F.; ROCCO, A. M. Tecnologia dos nanotubos de carbono: tendências e perspectivas de uma área multidisciplinar. Química Nova, v. 27, n. 6, p. 986-992, nov. 2004
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