Amplificação da respostas biocatalíticas em nanoestruturas de ouro utilizando ressonância plasmônica de superfície localizada

• Processo: 10/07478-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2011
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2014
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Valber de Albuquerque Pedrosa
• Beneficiário: Valber de Albuquerque Pedrosa
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IBB). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Botucatu. Botucatu , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 13/12623-2 - Estudo das propriedades estímulo-responsivas de filmes finos poliméricos escovas modificados com nanopartículas de ouro, BP.MS
• Assunto(s): Materiais nanoestruturados Filmes finos Filmes poliméricos Biocatálise Ressonância de plasmônio de superfície
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ânion superóxido | Conversão biocatalítica | Filmes poliméricos | nanoestruturas | Ressonância plasmônica de superfície localizada | Sensores Plasmônicos | Sensores Plasmônicos

Resumo

Há uma grande expectativa que num futuro próximo a produção de biossensores miniaturizados, de fácil aplicabilidade, e que permitam análises mais eficientes e rápidas em complexas matrizes como as encontradas no ar, alimentos, água residuais e biomedicamentos. Por isso, o desenvolvimento de biossensores miniaturizados combinados com a alta seletividade encontrados em sistemas biológicos têm se tornado atrativo nos últimos anos. Recentemente, filmes poliméricos inteligentes ativados por estímulo externo têm atraindo bastante interesse no desenvolvimento de sensores para uso em sistemas químicos e bioquímicos. Esses materiais apresentam uma alta sensibilidade a mudanças físicas ou químicas ocorridas em/na sua interface, e responde seletivamente a essas mudanças para se adaptar ao meio. A combinação das propriedades estímulo-responsivas desses polímeros com a alta seletividade de reações biológicas apresentam-se como uma excelente combinação para a criação de novos biossensores. Esta proposta é baseada em conversão biocatalítica do analito em reações enzimáticas que causam modificação estrutural de filmes finos poliméricos. As mudanças conduzirão à geração de sinais ópticos obtidos pela reação analito/enzima que serão medidos por transmissão de ressonâncias plasmônica de superfície, sendo esta uma técnica altamente sensível.Nestes filmes poliméricos serão imobilizadas diferentes enzimas. Os processos biocatalíticos relevantes à conversão do analito serão usados para iniciar uma reação em cadeia (polimerização por radical livre na película) que servirão para amplificar a resposta do sensor aumentando dramaticamente a sensibilidade, sendo capaz de detectar na ordem de 10-10 moles. Na presença do analito de interesse os polímeros escovas causarão a expansão ou contração do filme que conduzirá a uma mudança na força do acoplamento entre plasma e as nanopartículas de ouro. Provocando mudanças nas propriedades óticas do filme depositado. Ao final do projeto, esta nova metodologia será aplicado para detecção de diferentes analitos (glicose, álcool e ânion superóxido) presentes em matrizes complexas. (AU)

Publicações científicas

(10)

(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)

BASSO, CAROLINE R.; SANTOS, BRUNA L.; PEDROSA, VALBER A.. Switchable Biosensor Controlled by Biocatalytic Process. Electroanalysis, v. 25, n. 8, p. 1818-1822, AUG 2013. (10/07478-5)

BASSO, CAROLINE RODRIGUES; TOZATO, CLAUDIA DE CAMARGO; MENDES RIBEIRO, MARCELA CRISTINA; ARAUJO JUNIOR, JOAO PESSOA; PEDROSA, VALBER A.. A immunosensor for the diagnosis of canine distemper virus infection using SPR and EIS. ANALYTICAL METHODS, v. 5, n. 19, p. 5089-5095, 2013. (12/15666-1, 10/07478-5)

JULIANE R. SEMPIONATTO; LUCAS C. RECCO; VALBER A. PEDROSA. Polymer brush modified electrode with switchable selectivity triggered by pH changes enhanced by gold nanoparticles. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 25, n. 3, p. 453-459, 2014-03-00. (10/07478-5, 13/12623-2)

MORAES, FERNANDO C.; CESARINO, IVANA; COELHO, DYOVANI; PEDROSA, VALBER A.; MACHADO, SERGIO A. S.. Highly Sensitive Neurotransmitters Analysis at Platinum-Ultramicroelectrodes Arrays. Electroanalysis, v. 24, n. 5, p. 1115-1120, MAY 2012. (10/11049-2, 10/07478-5, 10/11567-3)

BASSO, CAROLINE RODRIGUES; SEMPIONATTO, JULIANE R.; TOZATO, CLAUDIA C.; ROCHA, GUSTAVO C.; ARAUJO, JR., JOAO PESSOA; PEDROSA, VALBER A.. Effects of Protein A in Detection of Canine Distemper Virus Through Immunosensor Construction. IEEE SENSORS JOURNAL, v. 15, n. 8, p. 4677-4683, AUG 2015. (12/15666-1, 10/07478-5)

RECCO, LUCAS C.; TOKAREV, IHOR; MINKO, SERGIY; PEDROSA, VALBER A.. Plasmonic Nanobiosensor with Chain Reaction Amplification Mechanism. CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL, v. 20, n. 5, p. 1226-1230, JAN 27 2014. (10/07478-5)

CRULHAS, BRUNO P.; SEMPIONATTO, JULIANE R.; CABRAL, MURILO F.; MINKO, SERGIY; PEDROSA, VALBER A.. Stimuli-Responsive Biointerface Based on Polymer Brushes for Glucose Detection. Electroanalysis, v. 26, n. 4, p. 815-822, APR 2014. (10/07478-5)

GEROLA, GISLAINE P.; TAKAHASHI, GIOVANNA S.; PEREZ, GERALDO G.; RECCO, LUCAS C.; PEDROSA, VALBER A.. Glucose biosensor based on multisegment nanowires exhibiting reversible magnetic control. Talanta, v. 129, p. 276-281, NOV 1 2014. (10/07478-5)

ANTONIO, TAMARA R. T. A.; CABRAL, MURILO F.; CESARINO, IVANA; MACHADO, SERGIO A. S.; PEDROSA, VALBER A.. Toward pH-controllable bioelectrocatalysis for hydrogen peroxide based on polymer brushes. Electrochemistry Communications, v. 29, p. 41-44, APR 2013. (10/07478-5)

ANTONIO, TAMARA R. T. A.; BASSO, CAROLINE R.; CABRAL, MURILO F.; PEDROSA, VALBER A.. Electrochemical Studies Based on Local Interfacial pH Changes of Gold Nanoparticles Immobilized on Polystyrene Brushes. International Journal of Electrochemical Science, v. 8, n. 3, p. 4150-4159, MAR 2013. (10/07478-5)