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Desenvolvimento de Bioeletrodos de Alto Desempenho para Miniaturização de Biocélulas a Combustível

Processo: 15/16672-3
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de fevereiro de 2016 - 31 de janeiro de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Frank Nelson Crespilho
Beneficiário:Frank Nelson Crespilho
Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Micromanipulação  Imobilização de enzimas  Eletroquímica  Nanoeletrodos 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Biocélula combustível | Bioeletrocatálise | eletrodos enzimáticos | Imobilização enzimática | micromanipulação | nanoeletrodos | Eletroquímica

Resumo

A miniaturização de biocélulas a combustível (BCs) é o grande desafio da atualidade em Bioeletrônica, o que depende diretamente da obtenção de bioeletrodos enzimáticos estáveis e eficiente. Nosso Grupo tem proposto que eletrodos baseados em folhas individuais de grafeno, assim como fibras flexíveis de carbono (FFCs), produzem os bioeletrodos mais eficientes até hoje reportados, sendo esses aplicados em BCs implantáveis. Assim, neste projeto serão desenvolvidos novos eletrodos para aplicação em biocátodos e bioânodos, com o foco no desenvolvimento de duas classes de bioeletrodos, uma com as FFCs e outra com as folhas individuais de grafeno. Além da micromanipulação dos eletrodos, serão investigados os processos não catalíticos de transferência de carga utilizando a Teoria de Marcus. Por fim, a viabilidade de aplicação dos eletrodos em BCs será investigada pelo estudo da bioeletrocatálise, principalmente para oxidação de glicose e redução de oxigênio em meio fisiológico. (AU)

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Publicações científicas (16)
(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)
PEREIRA, ANDRESSA R.; DE SOUZA, JOAO C. P.; GONCALVES, ANDRESSA D.; PAGNONCELLI, KAMILA C.; CRESPILHO, FRANK N.. Bioelectrooxidation of Ethanol Using NAD-Dependent Alcohol Dehydrogenase on Oxidized Flexible Carbon Fiber Arrays. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 28, n. 9, p. 1698-1707, . (15/16672-3, 13/14262-7, 13/19908-2)
MACEDO, LUCYANO J. A.; CRESPILHO, FRANK N.. Multiplex Infrared Spectroscopy Imaging for Monitoring Spatially Resolved Redox Chemistry. Analytical Chemistry, v. 90, n. 3, p. 1487-1491, . (13/14262-7, 15/16672-3)
PAGNONCELLI, KAMILA C.; PEREIRA, ANDRESSA R.; SEDENHO, GRAZIELA C.; BERTAGLIA, THIAGO; CRESPILHO, FRANK N.. Ethanol generation, oxidation and energy production in a cooperative bioelectrochemical system. BIOELECTROCHEMISTRY, v. 122, p. 11-25, . (15/16672-3, 13/14262-7, 13/19908-2, 15/22973-6)
DE SOUZA, JOAO C. P.; SILVA, WANDERSON O.; LIMA, FABIO H. B.; CRESPILHO, FRANK N.. Enzyme activity evaluation by differential electrochemical mass spectrometry. CHEMICAL COMMUNICATIONS, v. 53, n. 60, p. 8400-8402, . (13/14262-7, 15/16672-3, 13/16930-7, 16/13323-0)
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BECHER, TIAGO B.; BRAGA, CAROLYNE B.; BERTUZZI, DIEGO L.; RAMOS, JR., MIGUEL D.; HASSAN, AYAZ; CRESPILHO, FRANK N.; ORNELAS, CATIA. The structure-property relationship in LAPONITE (R) materials: from Wigner glasses to strong self-healing hydrogels formed by non-covalent interactions. SOFT MATTER, v. 15, n. 6, p. 1278-1289, . (13/11519-7, 15/16672-3, 18/02093-0, 13/14262-7, 16/25806-6, 15/04929-0)
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ALI, MIAN A.; HASSAN, AYAZ; SEDENHO, GRAZIELA C.; GONCALVES, RENATO V.; CARDOSO, DANIEL R.; CRESPILHO, FRANK N.. Operando Electron Paramagnetic Resonance for Elucidating the Electron Transfer Mechanism of Coenzymes. Journal of Physical Chemistry C, v. 123, n. 26, p. 16058-16064, . (13/14262-7, 15/16672-3, 16/25806-6, 17/01189-0, 15/22973-6)
MACEDO, LUCYANO J. A.; LIMA, FITIPE C. D. A.; AMORIM, RODRIGO G.; FREITAS, RAUL O.; YADAV, ANUR; IOST, RODRIGO M.; BALASUBRAMANIAN, KANNAN; CRESPILHO, FRANK N.. Interplay of non-uniform charge distribution on the electrochemical modification of graphene. NANOSCALE, v. 10, n. 31, p. 15048-15057, . (13/14262-7, 15/16672-3)
KHALID, MOHD.; HASSAN, AYAZ; HONORATO, ANA M. B.; CRESPILHO, FRANK N.; VARELA, HAMILTON. Nano-flocks of a bimetallic organic framework for efficient hydrogen evolution electrocatalysis. CHEMICAL COMMUNICATIONS, v. 54, n. 78, p. 11048-11051, . (13/14262-7, 13/16930-7, 15/16672-3, 16/25806-6, 17/00433-5)
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RODRIGUES, FERNANDO POSTALLI; MACEDO, LUCYANO J. A.; MAXIMO, LEANDRO N. C.; SALES, FERNANDA C. P. F.; DA SILVA, ROBERTO S.; CRESPILHO, FRANK N.. Real-time redox monitoring of a nitrosyl ruthenium complex acting as NO-donor agent in a single A549 cancer cell with multiplex Fourier-transform infrared microscopy. NITRIC OXIDE-BIOLOGY AND CHEMISTRY, v. 96, p. 29-34, . (13/07829-0, 16/12707-0, 15/16672-3, 13/14262-7, 17/20493-2, 14/03964-3)
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PEREIRA, ANDRESSA R.; DE SOUZA, JOAO C. P.; GONCALVES, ANDRESSA D.; PAGNONCELLI, KAMILA C.; CRESPILHO, FRANK N.. Bioelectrooxidation of Ethanol Using NAD-Dependent Alcohol Dehydrogenase on Oxidized Flexible Carbon Fiber Arrays. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 28, n. 9, p. 10-pg., . (13/14262-7, 13/19908-2, 15/16672-3)

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