Sensor eletroquímico obtido por impressão 3D para a determinação de glutationa

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: LOPES, Carlos Eduardo Costa lattes
Orientador(a): SILVA, Iranaldo Santos da lattes, Documento sob sigilo. Prazo provável para disponibilização total: Janeiro de 2026. Motivo do sigilo: A dissertação só poderá ser totalmente disponibilizada após a publicação do artigo científico relacionado.
Banca de defesa: SILVA, Iranaldo Santos lattes, DANTAS, Luiza Maria Ferreira lattes, ANGNES, Lúcio lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Maranhão
Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA/CCET
Departamento: DEPARTAMENTO DE QUÍMICA/CCET
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6531
Resumo: Glutathione is an antioxidant found in the tissues of animals, plants, and microorganisms. This compound plays an important role in the organism, and altered levels may be associated with several diseases. For this reason, the development of easily implemented methodologies to monitor this compound in routine analyses is necessary. Thus, this work presents a simple, fast, and low-cost alternative for determining glutathione through electrochemical instrumentation. For the development of this project, a conductive filament based on carbon black and polylactic acid (PLA) was used to manually print electrodes using a 3D printing pen. The electrodes were modified with a dispersion of carbon black and cobalt phthalocyanine, prepared in an aqueous solution containing 20% of ethanol. The analysis system employed amperometric detection with constant stirring provided by a 12 V motor sourced from an obsolete printer. Glutathione determination was performed at a detection potential of 0.00 V, ensuring satisfactory method performance without the need for binding agents to secure the modification on the electrode surface. A sensitivity of 0.0149 A L mol°' was achieved, with a linear working range of 5.0 to 180.0 pmol LU and a determination coefficient of R2 = 0.9933. Additionally, the detection and quantification limits were 1.30 and 4.50 Mmol LU, respectively. The method was applied to supplement samples and yielded results consistent with the manufacturer's stated values.
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This compound plays an important role in the organism, and altered levels may be associated with several diseases. For this reason, the development of easily implemented methodologies to monitor this compound in routine analyses is necessary. Thus, this work presents a simple, fast, and low-cost alternative for determining glutathione through electrochemical instrumentation. For the development of this project, a conductive filament based on carbon black and polylactic acid (PLA) was used to manually print electrodes using a 3D printing pen. The electrodes were modified with a dispersion of carbon black and cobalt phthalocyanine, prepared in an aqueous solution containing 20% of ethanol. The analysis system employed amperometric detection with constant stirring provided by a 12 V motor sourced from an obsolete printer. Glutathione determination was performed at a detection potential of 0.00 V, ensuring satisfactory method performance without the need for binding agents to secure the modification on the electrode surface. A sensitivity of 0.0149 A L mol°' was achieved, with a linear working range of 5.0 to 180.0 pmol LU and a determination coefficient of R2 = 0.9933. Additionally, the detection and quantification limits were 1.30 and 4.50 Mmol LU, respectively. The method was applied to supplement samples and yielded results consistent with the manufacturer's stated values.A glutationa é um antioxidante presente em tecidos de animais, plantas e microrganismos. Este composto desempenha funções importantes no organismo e níveis alterados podem estar associados à diversas doenças. Por este motivo, se torna necessário o desenvolvimento de metodologias de fácil implementação para monitorar este composto em análises de rotina. Assim, o presente trabalho apresenta uma alternativa simples, rápida e de baixo custo para determinação deste composto através de instrumentação eletroquímica. Para o desenvolvimento deste projeto, foi utilizado um filamento condutivo, à base de negro de fumo (carbon black) e ácido polilático (PLA) para imprimir eletrodos, de forma manual, através de uma caneta de impressão 3D. Os eletrodos foram modificados com uma dispersão de carbon black e ftalocianina de cobalto, preparada em solução aquosa contendo 20% de etanol. O sistema de análise empregou detecção amperométrica com agitação constante fornecida por um motor de 12 V removido de impressora de escritório obsoleta. A determinação de glutationa em potencial de detecção de 0,00 V garantiu o desempenho satisfatório do método sem a necessidade de agentes aglutinantes para promover a fixação da modificação na superfície do eletrodo. O método proposto apresentou sensibilidade de 0,0149 A L mo1°' com faixa linear de trabalho de 5,0 a 180,0 pmol L ' e coeficiente de determinação R2 = 0,9933. Além disso, o limite de detecção e quantificação foram 1,30 e 4,50 pmol L°', respectivamente. O método foi aplicado em amostras de suplemento e apresentou valores próximos do fabricante.Submitted by Jonathan Sousa de Almeida (jonathan.sousa@ufma.br) on 2025-10-07T17:13:54Z No. of bitstreams: 1 CARLOS_LOPES.pdf: 2593578 bytes, checksum: 0ae2e0545b29747c0ab9a55ccde1330a (MD5)Made available in DSpace on 2025-10-07T17:13:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CARLOS_LOPES.pdf: 2593578 bytes, checksum: 0ae2e0545b29747c0ab9a55ccde1330a (MD5) Previous issue date: 2025-07-31FAPEMACNPqCAPESapplication/pdfporUniversidade Federal do MaranhãoPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA/CCETUFMABrasilDEPARTAMENTO DE QUÍMICA/CCETsensores eletroquímicos;impressão 3D;manufatura aditiva;glutationa.electrochemical sensors;modified electrode;3d printing;additive manufacturing.Físico-QuímicaSensor eletroquímico obtido por impressão 3D para a determinação de glutationaElectrochemical sensor obtained by 3D printing for the determination of glutathioneinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMAinstname:Universidade Federal do Maranhão (UFMA)instacron:UFMAORIGINALCARLOS_LOPES.pdfCARLOS_LOPES.pdfapplication/pdf2593578http://tedebc.ufma.br:8080/bitstream/tede/6531/2/CARLOS_LOPES.pdf0ae2e0545b29747c0ab9a55ccde1330aMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82255http://tedebc.ufma.br:8080/bitstream/tede/6531/1/license.txt97eeade1fce43278e63fe063657f8083MD51tede/65312025-10-08 09:06:30.376oai:tede2: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tedebc.ufma.br/jspui/PUBhttp://tedebc.ufma.br:8080/oai/requestrepositorio@ufma.br||repositorio@ufma.bropendoar:21312025-10-08T12:06:30Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMA - Universidade Federal do Maranhão (UFMA)false
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