Nanopartícula de prata sintetizada com extrato aquoso de Chlorella pyrenoidosa : inovação aplicada à biotecnologia e ao desenvolvimento de sensor voltamétrico

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Heinemann, Mônika Grazielle
Orientador(a): Dias, Daiane
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Síntese biogênica
Nanoparticulas de prata
C. pyrenoidosa
Sensor eletroquímico
Ferro
Atividade antimicrobiana
Biogenic synthesis
Silver nanoparticles
Electrochemical sensor
Iron
Antimicrobian activity
Link de acesso: https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12070
Resumo: Tese (Doutorado)
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spelling Heinemann, Mônika GrazielleDias, Daiane2025-01-20T19:18:06Z2025-01-20T19:18:06Z2022HEINEMANN, Mônica Grazielle. Nanopartícula de prata sintetizada com extrato aquoso de Chlorella pyrenoidosa : inovação aplicada à biotecnologia e ao desenvolvimento de sensor voltamétrico. 2022. 111 f. Tese (Doutorado em Química Tecnológica e Ambiental) – Programa de Pós-Graduação em Química Tecnológica e Ambiental , Escola de Química e Alimentos, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, 2022.https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12070Tese (Doutorado)A nanotecnologia envolve a produção e manipulaçao de novos materiais em escala nanometrica (1-100 nm) visando entender, criar e usar para fins variados materiais com novas propriedades fisicas e quimicas. Devido a isso, as nanoparticulas metalicas estao sendo cada vez mais utilizadas em diferentes areas, com enfase para as de prata, devido as suas propriedades, químicas, biológicas, ópticas, eletrônicas e cataliticas. Diferentes metodos quimicos sao utilizados para sintetizar nanoparticulas de prata (AgNPs), no entanto a maioria deles utilizam compostos tóxicos e ambientalmente agressivos para a redução e estabilizaçao das nanoparticulas formadas. Em substituicao a estes reagentes toxicos, recursos biológicos que estão disponiveis na natureza têm sido utilizados. Dentre estes, destaque-se a microalga C. pyrenoidosa, que apresenta na sua estrutura compostos como polissacarideos, proteinas, vitaminas, entre outros, que atuam na redução e estabilização das AgNPs em apenas uma etapa. Desse modo, o presente trabalho avaliou o efeito das AgNPs biossintetizadas com C. pyrenoidosa (AgNPs/CP) no desenvolvimento de um sensor eletroquimico para a determinação de ferro em medicamento e na atividade antimicrobiana do fungo Aspergillus flavus e das bacterias Pseudomonas aeruginosa (ATCC 15442) e Staphylococcus aureus (ATCC 12598). As caracterizações dos materiais foram realizadas por microscopia eletrônica de transmissao, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, espectroscopia UV-vis, espectroscopia de impedância eletroquimica e voltametria ciclica. O espectro de absorçao UV-vis mostrou uma banda plasmônica característica de AgNPs em 410 nm e a micrografia obtida por MET apresentou particulas esfericas com tamanho médio de 5,04 ± 0,78 nm. A voltametria ciclica foi utilizada na determinacão de ferro e dos parametros avaliados, os melhores resultados foram obtidos com 100 pL de AgNPs/CP na dispersao com carbon black, 0,1 mol L-1 do eletrólito e velocidade de varredura de 100 mV s-1. O sensor desenvolvido a partir do eletrodo de carbono vitreo modificado com as AgNPs/CP e carbon black (AgNPs/CP- CB/GCE) foi aplicado com sucesso na determinação de Fe em medicamento, apresentando um LD e LQ de 5,60 e 16,98 mg L-1, respectivamente Por fim, as AgNPs/CP em pH 6,10 demonstraram potencial atividade antimicrobiana frente ao fungo Aspergillus flavus (taxa de inibição de 6,7% ao 7° dia) e as bactérias Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus, (MIC = 0,581 mg L-1).Nanotechnology involves the production and manipulation of new materials at the nanometer scale (1-100 nm) in order to understand, create and use materials with new physical and chemical properties for a variety of purposes. Due to this, metallic nanoparticles are being increasingly used in different areas, with emphasis on silver ones, due to their chemical, biological, optical, electronic and catalytic properties. Different chemical methods are used to synthesize silver nanoparticles (AgNPs), however most of them use toxic and environmentally aggressive compounds for the reduction and stabilization of the formed nanoparticles. In place of these toxic reagents, biological resources that are available in nature have been used. Among these, the microalgae C. pyrenoidosa stands out, which presents in its structure compounds such as polysaccharides, proteins, vitamins, among others, which act in the reduction and stabilization of AgNPs in just one step. Thus, the present work evaluated the effect of AgNPs biosynthesized with C. pyrenoidosa (AgNPs/CP) on the development of an electrochemical sensor for the determination of iron in drug and on the antimicrobial activity of the fungus Aspergillus flavus and the bacteria Pseudomonas aeruginosa (ATCC 15442 ) and Staphylococcus aureus (ATCC 12598). Material characterizations were performed by transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, UV-vis spectroscopy, electrochemical impedance spectroscopy and cyclic voltammetry. The UV-vis absorption spectrum showed a characteristic plasmonic band of AgNPs at 410 nm and the micrograph obtained by TEM showed spherical particles with an average size of 5.04 ± 0.78 nm. Cyclic voltammetry was used to determine iron and the parameters evaluated, the best results were obtained with 100 pL of AgNPs/CP in the carbon black dispersion, 0.1 mol L-1 of the electrolyte and scan rate of 100 mV s-1. The sensor developed from the glassy carbon electrode modified with AgNPs/CP and carbon black (AgNPs/CP-CB/GCE) was successfully applied in the determination of Fe in drug, presenting an LD and LQ of 5.60 and 16 .98 mg L-1, respectively. Finally, AgNPs/CP at pH 6.10 showed potential antimicrobial activity against the fungus Aspergillus flavus (inhibition rate of 6.7% on the 7th day) and the bacteria Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus (MIC = 0.581 mg L-1).porSíntese biogênicaNanoparticulas de prataC. pyrenoidosaSensor eletroquímicoFerroAtividade antimicrobianaBiogenic synthesisSilver nanoparticlesElectrochemical sensorIronAntimicrobian activityNanopartícula de prata sintetizada com extrato aquoso de Chlorella pyrenoidosa : inovação aplicada à biotecnologia e ao desenvolvimento de sensor voltamétricoSilver nanoparticles synthesized with aqueous extract of chlorella pyrenoidosa: innovation applied to biotechnology and the development of a voltammetric sensorinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)instacron:FURGORIGINALMônika Grazielle Heinemann.pdfMônika Grazielle Heinemann.pdfapplication/pdf3465476https://repositorio.furg.br/bitstreams/d9fb1719-01a4-4dc0-9384-b1520a349579/download3b44bc710d257d3e5427987623fcd487MD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.furg.br/bitstreams/258f7e22-7897-4d51-b61a-35d9ab9dd434/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52falseAnonymousREADTEXTMônika Grazielle Heinemann.pdf.txtMônika Grazielle Heinemann.pdf.txtExtracted texttext/plain102528https://repositorio.furg.br/bitstreams/c5744618-8821-4e03-b422-9d71897f9953/download10dfa22cfdc963e27ce86e78b0fc05b3MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILMônika Grazielle Heinemann.pdf.jpgMônika Grazielle Heinemann.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4407https://repositorio.furg.br/bitstreams/2f305d64-767f-4b66-ab05-69fff8d9a545/download2bfcc65b77316a5b008255c677cf97f7MD54falseAnonymousREAD123456789/120702025-12-10 02:01:55.437open.accessoai:repositorio.furg.br:123456789/12070https://repositorio.furg.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.furg.br/oai/request || http://200.19.254.174/oai/requestrepositorio@furg.br||sib.bdtd@furg.bropendoar:2025-12-10T05:01:55Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)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