Modelos de membrana biológica para estudos de interação molecular e detecção de azul de metileno

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Katata, Victoria Midori [UNESP]
• Orientador(a): Constantino, Priscila Aléssio [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Sensor eletroquímico; Membrana de impressão molecular; Corante
• Palavras-chave em Inglês: Electrochemical sensor; Molecularly imprinted membrane; Dye
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/257106

Sensores eletroquímicos são essenciais para diversas áreas, contribuindo para a detecção e monitoramento de diversas moléculas e compostos, incluindo aqueles que podem ser danosos à saúde humana e ao ambiente. Esses sensores são geralmente de baixo custo, rápida detecção e possuem alta especificidade e sensibilidade. Um dos métodos de fabricar os sensores eletroquímicos é a impressão molecular, que produz impressões moleculares, ou seja, cavidades do composto a ser detectado. A tecnologia mais conhecida e reportada é baseada em um polímero, o Polímero Molecularmente Impresso (MIP). No entanto, a fabricação de MIPs pode envolver processos complexos e o uso de materiais potencialmente tóxicos, além de apresentar limitações na uniformidade dos sítios de reconhecimento molecular e na biocompatibilidade dos materiais. Uma alternativa promissora aos MIPs são as Membranas de Impressões Moleculares (MIM), que seguem os princípios dos MIPs, porém utilizando diferentes materiais para a obtenção delas, como por exemplo membranas fosfolipídicas que podem oferecer maior controle na nanoestruturação das cavidades, maior biocompatibilidade e um processo de fabricação menos tóxico e complexo. Sendo assim o objetivo deste trabalho é investigar a interação entre o azul de metileno (AM) e o fosfolipídio 1,2-dipalmitoil-sn-3-glicero-fosfatidilcolina (DPPC) e o cloridrato de poli alilamina (PAH) para formação de filmes de Langmuir, e posteriormente, produzir um filme Langmuir- Schaefer (LS) sobre substrato de óxido de estanho dopado com índio (ITO), e fabricar um sensor utilizando a MIM para a detecção do AM. As isotermas π-A demonstraram uma interação entre o AM, PAH e o DPPC, devido ao fosfolipídio ser zwiteriônico e o AM e o PAH serem catiônicos fazendo com que o AM não fosse expulso da interface ar-água e possibilitando a fabricação dos filmes LS contendo AM, PAH e DPPC. Eletrodos ITO/DPPC+PAH+AM foram fabricados com 3 camadas de filme. Os espectros de UV-Vis e Raman demonstraram a presença do AM no filme após a deposição e a remoção dele, produzindo o eletrodo ITO/MIM, após serem ciclados utilizando voltametria cíclica. A análise eletroquímica em eletrólito inerte confirmou a presença de AM no filme ITO/DPPC+PAH+AM pela presença do par redox do AM. Após a remoção eletroquímica do MB do filme, tais picos ficaram ausentes para o ITO/MIM. O teste de deteção em solução de AM demonstrou a detecção do corante, e o limite de detecção foi de 3,4 x10-7 mol/L. O teste de seletividade realizado com a quercetina demonstrou que o ITO/MIM é seletivo, não apresentando resposta para o flavonoide. As imagens de AFM demonstraram uma rugosidade maior para o DPPC+PAH+AM do que para a MIM, condizendo com o esperado. Conclui-se que o sensor fabricado é seletivo e sensível, proporcionando detecção do AM em baixas concentrações, além de se utilizar de uma metodologia menos complexa e menos tóxica que os MIP. Destaca-se que esta metodologia pode ser otimizada para produzir MIMs visando a detecção de outras moléculas alvo, alterando o fosfolipídio utilizado.