Desenvolvimento de biosensor eletroquímico utilizando sílica mesoporosa contendo nanotubos de carbono obtida pelo processo sol-gel. Determinação eletroquímica de pesticidas

Resumo

Este projeto tem como objetivo desenvolver um biossensor por meio da imobilização da biomolécula acetilcolinesterase na matriz mesoporosa de sílica contendo nanotubos de carbono (NC) no qual posteriormente será utilizado para determinação eletroquímica de pesticidas em alimentos. Na primeira parte deste projeto as matrizes mesoporosas de sílica não ordenadas (SMD) contendo diferentes concentrações de nanotubos de carbono (10, 20 e 30%) serão sintetizadas por meio do processo Sol-Gel utilizando como catalisador ácido o HF. Em uma etapa posterior, estas matrizes de sílica serão utilizadas como substrato para imobilização da biomolécula. Para isto, um eletrodo confeccionado com a matriz de sílica contendo nanotubos de carbono será imerso em uma solução tampão, Britton-Robinson (BR), contendo a biomolécula acetilcolinesterase, permitindo sua adsorção na superfície modificada. As modificações das propriedades texturiais e estruturais das superfícies dos materiais SMD/nanotubos de carbono/biomolécula serão estudadas. Para este fim, as seguintes técnicas serão empregadas: adsorção física de N2 a 77 K (área superficial BET, distribuição e volume de poros), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (AFM) e Análise elementar (C,H,N). As propriedades eletroquímicas do biossensor SMD/NC/biomolécula e sua aplicabilidade serão estudadas frente à inibição causada por diferentes pesticidas da classe dos Carbamatos e dos organofosforados na atividade catalítica da enzima hidrolisando o seu substrato, a acetiltiocolina. Serão utilizadas as técnicas de voltametria cíclica, voltametria de onda quadrada, cronoamperometria, voltametria de pulso diferencial e espectroscopia de impedância eletroquímica. Uma curva analítica será obtida pela intensidade de inibição causada pelo pesticida, em diferentes concentrações, na corrente de difusão dos cronoamperogramas, obtidos em uma região de potenciais adequada para a oxidação da Tiocolina. Esta curva analítica será utilizada para monitorar a concentração dos pesticidas acima, em amostras de alimentos como couve, tomate, morango, etc.