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Intercalação de metaloproteínas de cobre em nanotubos de peptídeos no desenvolvimento de sensores biomiméticos

Processo: 09/13785-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2009
Vigência (Término): 30 de setembro de 2012
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
Pesquisador responsável:Wendel Andrade Alves
Beneficiário:Iorquirene de Oliveira Matos
Instituição-sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:08/57805-2 - Instituto de Bioanalítica, AP.TEM
Assunto(s):Nanotubos de peptídeos   Bioinorgânica   Materiais nanoestruturados   Sensores eletroquímicos

Resumo

O presente projeto de pesquisa tem por objetivo a preparação e caracterização de novos biomateriais do tipo nanotubos peptídicos (PNTs) ou nanofibras, a partir de reações de auto-organização. Assim como a funcionalização das superfícies desses novos biomateriais para imobilização de sistemas biomiméticos de metaloproteínas de cobre(II), aplicadas ao desenvolvimento de novos dispositivos eletrônicos. Neste caso, diferentes metodologias serão utilizadas para imobilização do complexo de cobre(II) derivado do ligante (4-imidazolil)etileno-2-amino-1-etilpiridina (apyhist) em PNTs sobre diferentes superfícies de eletrodos (carbono vítreo, ouro e ITO), utilizando a técnica de "Layer-By-Layer" contendo diferentes polímeros carregados. Este complexo exibe a vantagem de apresentar um sistema redox bem definido, estável em meio fisiológico, com boa reprodutibilidade e sensibilidade frente à detecção do peróxido de hidrogênio e oxigênio molecular. Em solução aquosa, este composto está em equilíbrio com a correspondente espécie tetranuclear macrocíclica, onde os centros de cobre estão ligados por meio de um ligante ponte imidazolato. Compostos deste tipo parecem ser bons modelos biomiméticos de enzimas multinucleares de cobre(II), tais como: lacases, ascorbato e bilirrubina oxidases. Todavia, a estratégia a ser utilizada no desenvolvimento do projeto visa aumentar a velocidade de transferência eletrônica entre os sítios ativos e o eletrodo, minimização da lixiviação e maior estabilidade dos compostos modelos em relação aos efeitos da variação do pH, da força iônica e do solvente.Os resultados obtidos serão combinados para construir sensores eletroquímicos com características melhoradas no diz respeito à sensibilidade, seletividade e estabilidade, e que serão otimizadas para efetuar medidas em amostras naturais e comerciais. Neste caso, espera-se uma velocidade maior de transferência de elétrons entre os modelos enzimáticos quando comparados com as respectivas enzimas nativas, uma vez que moléculas menores permitem uma maior aproximação do sítio ativo para o eletrodo, levando a um aumento na atividade eletrocatalítica.

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)
IORQUIRENE DE OLIVEIRA MATOS; WENDEL A ALVES; OTACIRO R NASCIMENTO. Atividade eletrocatalítica de sistemas biomiméticos da enzima catalase. Química Nova, v. 34, n. 9, p. 1588-1594, Set. 2011.

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