Desenvolvimento e caracterização de filmes nanoestruturados para biossensores condutimetricos de peróxido de hidrogênio

• Processo: 10/50424-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2010
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2012
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Andrés Vercik
• Beneficiário: Andrés Vercik
• Instituição Sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
• Assunto(s): Nanopartículas metálicas Filmes finos Peróxido de hidrogênio Peroxidase Condução eletrônica Técnicas biossensoriais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Enzima | Filmes Nano-Estruturados | Funelamento | Nanoparticulas Metalicas | Peroxidase | Transporte Eletronico

Resumo

O objetivo do projeto é desenvolver membranas de quitosana contendo nanopartícuias metálicas e enzimas imobilizadas, cuja condutância dependa da atividade da enzima para uso como elemento sensor de peróxido de hidrogênio para biossensores de glicose. Este tipo de material com comportamento condutimétrico pode ser incorporado no circuito de polarização de transistores MOS de efeito de campo, como proposto recentemente pelo autor, constituindo uma nova estratégia de detecção para biossensores. Pretende-se estudar a viabilidade deste novo tipo de biossesnores, assim como analisar de que maneira a atividade enzimática afeta o transporte eletrônico. A enzima escolhida é a peroxidase HRP (Horse Radish Peroxidase) devido as suas propriedades bem conhecidas e ampla utilização na bioquímica. No entanto espera-se no futuro utilizar a peroxidase obtida da soja, visando um biossensor de peróxido de hidrogênio mais econômico. O principio de operação destas membranas seria o seguinte: o transporte nas membranas ocorre por tunelamento entre as nanopartículas; a carga liberada durante a reação redox catalisada pela enzima pode afetar o transporte por dois mecanismos: a) transferência de carga entre as enzimas e as nanopartículas, ocupando estados confinados nestas últimas; b) transferência entre enzimas e cadeias poliméricas, afetando as ligações moleculares. Em ambos os casos os efeitos deveriam ser percebidos no processo de transporte, hipótese que deve ser testada. Para isso, medidas de condutividade e curvas corrente-tensão em função da temperatura serão realizadas as quais permitirão identificar o processo prevalecente. As membranas de quitosana contendo as enzimas imobilizadas e nanopartículas metálicas, assim como os processos, são biocompatíveis, o que uma característica desejável para dispositivos implantáveis. (AU)

Publicações científicas

(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)

VALENCIA, GERMAN AYALA; RODRIGUEZ LLANOS, JAIBER HUMBERTO; DE OLIVEIRA VERCIK, LUCI CRISTINA; VERCIK, ANDRES. Electronic transport in organic memories of chitosan with gold nanoparticles. JOURNAL OF POLYMER ENGINEERING, v. 34, n. 2, p. 105-111, APR 2014. (10/50424-3)

VALENCIA, GERMAN AYALA; DE OLIVEIRA VERCIK, LUCI CRISTINA; VERCIK, ANDRES. A new conductometric biosensor based on horseradish peroxidase immobilized on chitosan and chitosan/gold nanoparticle films. JOURNAL OF POLYMER ENGINEERING, v. 34, n. 7, p. 633-638, SEP 2014. (10/50424-3)

VALENCIA, GERMAN AYALA; DE OLIVEIRA VERCIK, LUCI CRISTINA; FERRARI, ROSANA; VERCIK, ANDRES. Synthesis and characterization of silver nanoparticles using water-soluble starch and its antibacterial activity on Staphylococcus aureus. STARCH-STÄRKE, v. 65, n. 11-12, p. 931-937, NOV 2013. (10/50424-3)