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RADes-MIP - preparação e síntese de materiais para desenvolvimento de dispositivos de análise rápida para monitoramento de poluentes emergentes usando polímeros biomiméticos altamente seletivos baseados na tecnologia de impressão molecular

Processo: 19/00677-7
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de dezembro de 2019 - 30 de novembro de 2021
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
Pesquisador responsável:Maria Del Pilar Taboada Sotomayor
Beneficiário:Maria Del Pilar Taboada Sotomayor
Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Assunto(s):Poluição da água  Toxicidade  Resíduos químicos  Contaminantes emergentes  Antibióticos  Herbicidas  Hormônios  Polímeros biomiméticos  Materiais híbridos  Polímeros molecularmente impressos  Sensores  Pontos quânticos 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:antibiotics and herbicides | Emerging pollutants | Hormones | Hybrid Materials | Molecularly imprinted polumers (MIP) | Quantum-dots | Silica Nanoparticles | Sistemas de análise rápida e sensores

Resumo

A definição de poluente emergente surgiu na década de 1980 e refere-se àqueles compostos que anteriormente "eram desconhecidos ou não reconhecidos" como contaminantes. Esses resíduos de fármacos, cosméticos, corantes, pesticidas e outras substâncias "poluidoras" estão sendo encontrados em águas residuais, de rios e superficiais. Sendo lançados ao meio ambiente indiscriminadamente e ainda sem nenhuma regulamentação pelos órgãos legisladores e governamentais. Muitos deles poluindo à biota aquática e toda a sua cadeia alimentar, incluindo seres humanos, produzindo danos ainda desconhecidos. Devido aos inconvenientes que podem ser causados por esses compostos, materiais e métodos para identifica-los, detectá-los e quantificá-los seletiva e rapidamente tem atraído grande interesse, principalmente nos últimos anos, visto o alerta despertado pelo pouco conhecimento em relação à toxicidade dos poluentes emergentes. Nesse contexto, polímeros molecularmente impressos (MIP) fazem parte de uma das classes de materiais poliméricos aplicados na identificação e pré-concentração de diferentes tipos de moléculas com alta seletividade. Os MIP têm sido aplicados em diferentes áreas do conhecimento e acoplados com diversas técnicas analíticas. Dentre elas, sendo a mais atual, a substituição de materiais biológicos, em imunoensaios e imunossensores biomiméticos. Dentre esses sistemas biomiméticos que podem ser explorados de forma inédita e usando MIP como atuadores, encontram-se os dispositivos de Fluxo Lateral (FL) e as lâmina de CCD (cromatografia em camada delgada), visando rapidez na obtenção dos resultados, alta seletividade e estabilidade, baixo custo e fácil manuseio. Por outro lado, a literatura, tem mostrado recentemente o uso de MIPs como fase de reconhecimento em sensores eletroquímicos, podendo ainda serem explorados em sistemas de transdução óptica (optodos). Assim, neste projeto se propõe a síntese otimizada de diferentes materiais inéditos do tipo core@shell (nanopartícula@MIP) para que em um projeto posterior, possam serem utilizados como fase de reconhecimento (substituindo anticorpos) no desenvolvimento de dispositivos de análise rápida baseados em FL, CCD e sensores, visando aplicação dos materiais sintetizados neste primeiro momento. Para tal, propõe-se a síntese dos materiais híbridos de sílica @MIP-tetraciclina (SiO2p@MIP-TET); sílica@MIP-atrazina (SiO2@MIP-ATRAZ); quantum-dots@estradiol (QD@MIP-EST) Todos os materiais a serem sintetizados, são de interesse imediato do grupo de pesquisa, uma vez que os estudantes envolvidos no projeto deverão elaborar monografias, dissertações e teses, relacionados aos mesmos. Adicionalmente, neste projeto a montagem e viabilidade inicial dos sistemas RADES-MIP deverá também ser realizada como segue: SiO2p@MIP-TET na construção dos dispositivos de fluxo lateral; o SiO2@MIP-ATRAZ, será empregado na construção de lâminas para CCD; e QD@MIP-EST será usado na construção de sensores ópticos. Ressaltando que o desenvolvimento detalhado dos RADES-MIPs como ferramentas analíticas deverá ser realizado em um projeto posterior. Finalmente, ressalta-se o potencial tecnológico deste projeto, o qual sendo inédito permitirá a formação de recursos humanos de alta qualidade, uma vez que poderá ser explorada várias áreas do conhecimento, desde a síntese de nanomateriais até a aplicação de novos métodos analíticos, o que justifica o investimento e a concessão desta proposta. (AU)

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Publicações científicas (21)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
VILLA, JAVIER E. L.; KHAN, SABIR; NERES, LUCAS C. S.; SOTOMAYOR, MARIA D. P. T.. Preparation of a magnetic molecularly imprinted polymer for non-invasive determination of cortisol. JOURNAL OF POLYMER RESEARCH, v. 28, n. 8, . (19/00677-7, 14/50945-4, 17/24196-2)
WONG, ADEMAR; SANTOS, ANDERSON MARTIN; ALVES, RAFAEL DA FONSECA; VICENTINI, FERNANDO CAMPANHA; FATIBELLO-FILHO, ORLANDO; TABOADA SOTOMAYOR, MARIA DEL PILAR. Simultaneous determination of direct yellow 50, tryptophan, carbendazim, and caffeine in environmental and biological fluid samples using graphite pencil electrode modified with palladium nanoparticles. Talanta, v. 222, . (14/50945-4, 19/00677-7, 20/01050-5)
WONG, ADEMAR; DE LIMA, DOUGLAS GONCALVES; FERREIRA, PRISCILA ALVES; KHAN, SABIR; BEZERRA DA SILVA, RODRIGO AMORIM; BRITO DE FARIA, JORGE LUIS; TABOADA SOTOMAYOR, MARIA DEL PILAR. Voltammetric sensing of glyphosate in different samples using carbon paste electrode modified with biochar and copper(II) hexadecafluoro-29H,31 phtalocyanine complex. Journal of Applied Electrochemistry, v. 51, n. 5, p. 761-768, . (19/00677-7)
MALIK, SUMEET; KHAN, ADNAN; RAHMAN, GUL; ALI, NAUMAN; KHAN, HAMAYUN; KHAN, SABIR; SOTOMAYOR, MARIA D. P. T.. Core-shell magnetic molecularly imprinted polymer for selective recognition and detection of sunset yellow in aqueous environment and real samples. Environmental Research, v. 212, p. 10-pg., . (19/00677-7)
SANTOS, ANDERSON M.; WONG, ADEMAR; PRADO, THIAGO M.; FAVA, ELSON L.; FATIBELLO-FILHO, ORLANDO; SOTOMAYOR, MARIA D. P. T.; MORAES, FERNANDO C.. Voltammetric determination of ethinylestradiol using screen-printed electrode modified with functionalized graphene, graphene quantum dots and magnetic nanoparticles coated with molecularly imprinted polymers. Talanta, v. 224, . (16/10012-4, 20/01050-5, 17/10118-0, 19/00677-7)
MORTARI, BIANCA; KHAN, SABIR; WONG, ADEMAR; SOTOMAYOR, MARIA D. P. T.. A spot test for direct quantification of acid green 16 adsorbed on a molecularly imprinted polymer through diffuse reflectance measurements. ANALYTICAL METHODS, v. 13, n. 4, p. 453-461, . (19/00677-7, 14/50945-4)
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MEZA LOPEZ, FLOR DE LISS; KHAN, SABIR; DA SILVA, MATHEUS AUGUSTO; GOMES NETO, JOSE ANCHIETA; PICASSO, GINO; TABOADA SOTOMAYOR, MARIA DEL PILAR. Systematic study on the synthesis of novel ion-imprinted polymers based on rhodizonate for the highly selective removal of Pb(II). REACTIVE & FUNCTIONAL POLYMERS, v. 159, . (14/50945-4, 19/00677-7)
MESA, RUDDY L.; VILLA, JAVIER E. L.; KHAN, SABIR; ALVES PEIXOTO, RAFAELLA R.; MORGANO, MARCELO A.; GONCALVES, LUIS MOREIRA; SOTOMAYOR, MARIA D. P. T.; PICASSO, GINO. Rational Design of an Ion-Imprinted Polymer for Aqueous Methylmercury Sorption. NANOMATERIALS, v. 10, n. 12, . (19/00677-7, 14/50945-4, 18/14425-7)
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RUIZ-CORDOVA, GERSON A.; VILLA, JAVIER E. L.; KHAN, SABIR; PICASSO, GINO; SOTOMAYOR, MARIA DEL PILAR TABOADA. Surface molecularly imprinted core-shell nanoparticles and reflectance spectroscopy for direct determination of tartrazine in soft drinks. Analytica Chimica Acta, v. 1159, p. 8-pg., . (17/24196-2, 19/00677-7, 14/50945-4)
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