Desenvolvimento de plataformas eletroquímicas funcionalizadas com ácido poli(4-aminobenzóico) aplicadas em biossensores

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2014
Autor(a) principal: Santos, Cátia da Cruz
Orientador(a): Ferreira, Lucas Franco
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: UFVJM
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: https://acervo.ufvjm.edu.br/items/0bc2efd0-d80f-470d-8e5a-4f4bfbed74c2
Resumo: Área de Concentração: Química Analítica.
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spelling Santos, Cátia da CruzFerreira, Lucas FrancoFranco, Diego LeoniVerly, Rodrigo MoreiraUniversidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)Ferreira, Lucas Franco2016-01-07T11:55:17Z2016-01-07T11:55:17Z20142014-02-27SANTOS, Cátia da Cruz. Desenvolvimento de plataformas eletroquímicas funcionalizadas com ácido poli(4-aminobenzóico) aplicadas em biossensores. 2014. 91 p. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, 2014.https://acervo.ufvjm.edu.br/items/0bc2efd0-d80f-470d-8e5a-4f4bfbed74c2Área de Concentração: Química Analítica.Neste trabalho foi investigada a eletropolimerização do ácido 4-aminobenzóico (4-ABA), visando sua aplicação como plataforma funcionalizada para imobilização de biomoléculas, para o desenvolvimento de sensores biológicos. Foi utilizado o monômero 4-ABA, e por meio deste a eletrogeração foi conduzida sobre a superfície do eletrodo de grafite (EG), utilizando-se as técnicas de voltametria cíclica (VC) e cronoamperometria (CA), onde nesta, foi investigado o tempo de eletrodeposição. Associado a este estudo, foi investigado a imobilização de pequenos fragmentos de DNA (oligonucleotídeos), observando a atuação da plataforma funcionalizada na resposta do biossensor em relação à detecção dos oligonucleotídeos, bem como avaliação do reconhecimento do evento de hibridização, com o alvo complementar. Para a VC, os EG foram modificados com 100 ciclos consecutivos de potencial, em velocidade de varredura de 50 mV/s, na faixa de potencial de +0,00 a +1,20 V, enquanto que na CA, os EG foram modificados nos potenciais de +0,95 V; +1,05 V e +1,15 V, onde tempo de polimerização foi investigado em 4800 segundos e 2400 segundos. Observou-se que dentre os três potenciais pré-estabelecidos, o que apresentou maior eletroatividade, foi no eletrodo modificado à +1,05 V, seguido dos potenciais de +1,15 V e +0,95 V, respectivamente. Para o filme formado em +0,95 V, há um ligeiro aumento da corrente na atividade do par redox, sendo também observado que um maior deslocamento de potencial e corrente, ocorreu para o eletrodo modificado em +1,05 V seguido do potencial +1,15 V. A atividade eletroquímica dos filmes poliméricos é praticamente da mesma magnitude quando a eletropolimerização por CA, ocorre a 4800 segundos e 2400 segundos. O eletrodo que apresentou as melhores respostas para imobilização e detecção das bases púricas, guanina e adenina, foi o eletrodo modificado por VC, seguido do eletrodo modificado no potencial de +1,05 V, uma vez que mostrou-se maiores amplitudes nos valores de corrente de pico anódica (Ipa) dentre os potenciais constantes. Os filmes formados a 2400 segundos apresentam menor sensibilidade para a imobilização e detecção da guanina, biomarcador. Medidas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) mostraram maior resistência à transferência de carga (Rtc) para o eletrodo modificado no potencial +1,05 V, seguido do eletrodo modificado por VC. Imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostraram que em todos os casos não há total recobrimento da superfície do EG. Para o poli(4-ABA) eletropolimerizado por VC, as imagens de MEV mostraram morfologia completamente distinta, pois se observa uma maior cobertura da superfície do grafite, quando comparado aos filmes poliméricos formados por CA. É nítido que para os filmes formados a 4800 segundos, há maior presença de material depositada para a plataforma desenvolvida em +1,05 V. A plataforma Poli(4-ABA)/EG mostrou-se eficiente e sensível para a imobilização do oligonucleotídeo (poliGA), bem como a detecção do evento de hibridização com o oligonucleotídeo complementar (poliCT). A ssDNA apresentou melhor afinidade pelo azul de metileno (AM) devido aos pares de bases da guanina presentes na sonda, comparada a dsDNA, onde a formação do híbrido diminui o acesso de intercalação do azul de metileno (AM) às bases guanina, enquanto que a resposta eletroquímica do brometo de etídio (BE) foi melhor observada na dsDNA. Estudos da imobilização do peptídeo DD K, com o alvo específico (fosfolipídeo POPC), e o alvo não específico (fosfolipídeo POPC + colesterol), mostraram-se bastante promissores. A imobilização do peptídeo sobre o poli(4-ABA) não gerou grandes alterações no perfil dos espectros de EIE. Foi possível observar uma semelhança entre os diagramas de Bode para as medidas da sonda e da sonda + alvo específico devido à forte interação existente entre peptídeo/LUVs sem colesterol. Contudo, para o eletrodo contendo a sonda + alvo não específico (LUVs com colesterol), o espectro foi alterado. Tais resultados indicam promissora aplicação da plataforma desenvolvida no reconhecimento de alvos biológicos, bem como o desenvolvimento de biossensores.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes)Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2014.ABSTRACT The electropolymerization of 4-aminobenzoic acid (4-ABA) on graphite electrodes (GE) was investigated for the development of electrochemically functionalized platforms applied in the immobilization of biomolecules. The electrogeneration of 4-ABA was carried out in perchloric acid solutions using cyclic voltammetry (CV) and chronoamperometry (CA) techniques. In the case of CV studies, the GEs were modified by applying 100 consecutive potential cycles, while in the case of CA studies the electrodes were modified at different potentials (E/V vs. Ag/AgCl): +0.95, +1.05 and +1.15. The modified GEs were characterized using CV and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques in HClO4 solutions in the presence and absence of the ferricyanide/ferrocyanide redox couple (redox probe). Scanning electron microscopy (SEM) was used for morphological characterization. In case of CA, the best electrochemical activities for the electropolymerization reaction were verified at +1.05 V > +1.15 V > +0.95 V. The poly(4-ABA) platforms were investigated for the immobilization and direct detection of purine bases (adenine and guanine), where the higher values of the anodic peak current (Ip,a) were observed for the transducers electroformed using CV. For immobilization of oligonucleotides poly(GA) and recognition of hybridization event with the complementary target poly(CT), methylene blue (MB) and ethidium bromide (EB) were used as indicator and intercalator, respectively. MB was reduced at 0.26 V resulting in the cathodic peak current (Ip,c) for the ssDNA, while in the case of EB the oxidation was observed at +0.58 V thus resulting in the higher values of Ip,a for the dsDNA. The platforms were also evaluated for immobilization of the DD K peptide, whose antibacterial activity and biological recognition were verified using the complementary (phospholipid 1- palmitoyl - 2 - oleoyl phosphatidylcholine - POPC) and non-complementary (phospholipid POPC + cholesterol) targets. The recognition mechanism was monitored using impedance measurements, where it was verified a good interaction of the peptide DD K with the POPC mimetic membrane. In addition, the interaction was affected by the presence of cholesterol, thus revealing that the use of poly(4-ABA) platforms is very promising for the development of biosensors.porUFVJMA concessão da licença deste item refere-se ao à termo de autorização impresso assinado pelo autor, assim como na licença Creative Commons, com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e o IBICT a disponibilizar por meio de seus repositórios, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, e preservação, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessDesenvolvimento de plataformas eletroquímicas funcionalizadas com ácido poli(4-aminobenzóico) aplicadas em biossensoresinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisÁcido 4-aminobenzóicoEletropolimerizaçãoFilmes poliméricosDNAPeptídeoMedidas de impedânciareponame:Repositório Institucional da UFVJMinstname:Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)instacron:UFVJMTHUMBNAILcatia_da_cruz_santos.pdf.jpgcatia_da_cruz_santos.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3040https://acervo.ufvjm.edu.br//bitstreams/febc4e90-77a2-4c94-8074-7b6780e05b81/downloadb30e3d00371f8749a887f7c63cfd6641MD57falseAnonymousREADORIGINALcatia_da_cruz_santos.pdfcatia_da_cruz_santos.pdfapplication/pdf3231163https://acervo.ufvjm.edu.br//bitstreams/ea581039-7304-4fff-8d56-916a2b1cc6e7/download02f6b9329a3b1f0bfb3aba6cc16a3ef7MD51trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; 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