Desenvolvimento e aplicação de novos sensores químicos nanoestruturados baseados em polímeros biomiméticos

• Processo: 14/25264-3
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de julho de 2015 - 30 de junho de 2017
• 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): Sensores químicos Biomimética Polímeros (química orgânica) Fibra óptica Nanopartículas magnéticas

Resumo

Este projeto de pesquisa visa o desenvolvimento de novos sensores químicos nanoestruturados à base de polímeros com impressão molecular (MIP, do inglês molecularly imprinted polymers) usando sistemas transdutores e plataformas sensoras alternativos e ainda pouco explorados e escassos na literatura. Para tal, polímeros biomiméticos (MIP) serão imobilizados na superfície de fibras ópticas de vidro ou de nanopartículas magnéticas, para a obtenção das correspondentes fases sensoras, as quais serão devidamente otimizadas, assim como serão otimizadas também as condições de análise dos sensores para a detecção sensível e seletiva dos pesticidas ametrina e metribuzim (poluentes clássicos); e do antibiótico sulfamida e dos corantes violeta ácido 19 e verde básico 1, considerados poluentes emergentes. Para posteriormente, serem aplicados em amostras biológicas, ambientais e de alimentos, segundo seja o caso. A escolha dos analitos foi realizada com base em sua importância ambiental e relevância de seu uso; na pouca, ou nenhuma, informação existente na literatura em relação ao seu monitoramento através de sensores químicos à base de MIP; e principalmente devido à possibilidade de monitorá-los através de medidas diferentes às eletroquímicas, dando um passo adiante no desenvolvimento de sensores, não apenas no Brasil, senão à nível mundial. Desenvolvendo métodos de análises inéditos, para esses analitos. Adicionalmente, de ser mostrada a eficiência dos sensores construídos, a ideia principal poderá ser estendida para outros compostos. No caso da análise dos corantes e do antibiótico será usada a transdução óptica, uma vez que a concentração do analito na superfície do sensor poderá ser monitorada pela variação da absorbância ou refletância, devido à cor gerada na fase sensora oriunda desses analitos. Já os pesticidas serão monitorados usando magnetosensores, principalmente porque tem sido mostrado na literatura, e no nosso grupo de pesquisa, que nanopartículas magnéticas modificadas por MIP possuem alta afinidade pelo seu analito, o que possibilitará a extração e pré-concentração prévia dos pesticidas, comumente encontrados em matrizes complexas e em baixas concentrações; para posteriormente serem capturadas por um magnetosensor para realizar a quantificação em um meio mais limpo, tornando-se uma nova e alternativa plataforma sensora na detecção destes analitos. Assim, com este projeto pretende-se mostrar a real potencialidade destes polímeros nanoporosos altamente seletivos (polímeros biomiméticos) como novas plataformas sensoras e alternativas às já existentes, os quais ao serem acoplados a sistemas de transdução adequados, terão a vantagem adicional de serem mais duradouros e estáveis que os biossensores convencionais, abrindo a possibilidade da análise direta em matrizes diferentes às biológicas, tais como efluentes industriais, águas de rio ou em meio não aquoso, estendendo a aplicação dos biossensores (altamente seletivos, porém pouco estáveis sob condições adversas e extremas) pelo uso dos MIP como reconhecedores biomiméticos. (AU)

Publicações científicas

(8)

(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)

LIMA MOURA, SILIO; MARTINEZ FAJARDO, LAURA; CUNHA, LEONARDO DOS ANJOS; TABOADA SOTOMAYOR, MARIA DEL PILAR; CORRETO MACHADO, FRANCISCO BOLIVAR; ARAUJO FERRAO, LUIZ FERNANDO; ISABEL PIVIDORI, MARIA. Theoretical and experimental study for the biomimetic recognition of levothyroxine hormone on magnetic molecularly imprinted polymer. BIOSENSORS & BIOELECTRONICS, v. 107, p. 203-210, JUN 1 2018. Citações Web of Science: 6.

RUIZ-CORDOVA, GERSON A.; KHAN, SABIR; GONCALVES, LUIS MOREIRA; PIVIDORI, MARIA ISABEL; PICASSO, GINO; SOTOMAYOR, MARIA DEL PILAR T. Electrochemical sensing using magnetic molecularly imprinted polymer particles previously captured by a magneto-sensor. Talanta, v. 181, p. 19-23, MAY 1 2018. Citações Web of Science: 4.

KHAN, SABIR; HUSSAIN, SAJJAD; WONG, ADEMAR; FOGUEL, MARCOS VINICIUS; GONCALVES, LUIS MOREIRA; PIVIDORI GURGO, MARIA ISABEL; TABOADA SOTOMAYOR, MARIA DEL PILAR. Synthesis and characterization of magnetic-molecularly imprinted polymers for the HPLC-UV analysis of ametryn. REACTIVE & FUNCTIONAL POLYMERS, v. 122, p. 175-182, JAN 2018. Citações Web of Science: 5.

PEDROSO, MARIELE MUCIO; FOGUEL, MARCOS VINICIUS; SIQUEIRA SILVA, DULCE HELENA; TABOADA SOTOMAYOR, MARIA DEL PILAR; YAMANAKA, HIDEKO. Electrochemical sensor for dodecyl gallate determination based on electropolymerized molecularly imprinted polymer. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, v. 253, p. 180-186, DEC 2017. Citações Web of Science: 11.

FOGUEL, MARCOS VINICIUS; BELLO PEDRO, NATACHA THAISA; WONG, ADEMAR; KHAN, SABIR; BOLDRIN ZANONI, MARIA VALNICE; TABOADA SOTOMAYOR, MARIA DEL PILAR. Synthesis and evaluation of a molecularly imprinted polymer for selective adsorption and quantification of Acid Green 16 textile dye in water samples. Talanta, v. 170, p. 244-251, AUG 1 2017. Citações Web of Science: 16.

FRANCO, JEFFERSON HONORIO; BEN AISSA, ALEJANDRA; BESSEGATO, GUILHERME GARCIA; MARTINEZ FAJARDO, LAURA; BOLDRIN ZANONI, MARIA VALNICE; ISABEL PIVIDORI, MARIA; TABOADA SOTOMAYOR, MARIA DEL PILAR. Assessment of molecularly imprinted polymers (MIPs) in the preconcentration of disperse red 73 dye prior to photoelectrocatalytic treatment. Environmental Science and Pollution Research, v. 24, n. 4, p. 4134-4143, FEB 2017. Citações Web of Science: 0.

WONG, ADEMAR; SCONTRI, MATEUS; MATERON, ELSA MARIA; LANZA, MARCOS R. V.; SOTOMAYOR, MARIA D. P. T. Development and application of an electrochemical sensor modified with multi-walled carbon nanotubes and graphene oxide for the sensitive and selective detection of tetracycline. Journal of Electroanalytical Chemistry, v. 757, p. 250-257, NOV 15 2015. Citações Web of Science: 24.

WONG, ADEMAR; FOGUEL, MARCOS VINICIUS; KHAN, SABIR; DE OLIVEIRA, FERNANDA MIDORI; TEIXEIRA TARLEY, CESAR RICARDO; SOTOMAYOR, MARIA D. P. T. DEVELOPMENT OF AN ELECTROCHEMICAL SENSOR MODIFIED WITH MWCNT-COOH AND MIP FOR DETECTION OF DIURON. Electrochimica Acta, v. 182, p. 122-130, NOV 10 2015. Citações Web of Science: 19.