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Estudo da transferência eletrônica direta de proteínas redox visando à construção de biossensores enzimáticos

Processo: 11/08581-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de junho de 2011
Vigência (Término): 30 de novembro de 2012
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Susana Inés Córdoba de Torresi
Beneficiário:Marco Antonio de Oliveira Santos Minadeo
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:09/53199-3 - Reconhecimento molecular e armazenamento de energia: estudos fundamentais do efeito de geometria, tamanho e síntese na otimização das propriedades químicas de materiais eletroativos, AP.TEM
Assunto(s):Técnicas biossensoriais   Nanotubos de carbono   Eletroquímica

Resumo

Biossensores são dispositivos para a determinação de analitos. Eles contêm um elemento biológico, tal como uma enzima, capaz de reconhecer especificamente uma espécie de interesse na amostra. A glicose oxidase (GOx) é uma enzima muito utilizada para o desenvolvimento de biossensores, devido à sua alta atividade catalítica e boa estabilidade.Os biossensores de transferência eletrônica mediada possuem um transdutor físico-químico que age como intermediário entre a espécie de interesse e o eletrodo. Entretanto, existem diversos problemas associados aos biossensores de transferência eletrônica mediada, como a estabilidade dos mediadores e intermediários.Os biossensores de transferência eletrônica direta são aqueles em que não há mediadores, de modo que a reação da enzima ocorre na superfície do eletrodo, possibilitando uma resposta amperométrica maior à concentração da espécie de interesse. Muitos materiais nanoestruturados têm sido estudados com o objetivo de utilizá-los sobre eletrodos para a imobilização da GOx.Os nanotubos de carbono (NTCs) são excelentes candidatos a substrato para enzimas devido às suas propriedades estruturais e eletrônicas únicas. As dimensões dos NTCs permitem aproximar o sítio ativo da GOx quando esta é imobilizada sobre os NTCs. Para a imobilização da GOx sobre os NTCs, diferentes técnicas têm sido estudadas, das quais as principais são a adsorção direta da enzima sobre o substrato e a técnica de layer-by-layer, na qual um polieletrólito de carga oposta à da enzima é imobilizado sobre o substrato antes da enzima, de modo que há atração eletrostática entre a enzima e o polieletrólito.O interesse neste trabalho é monitorar a atividade eletroquímica da GOx quando imobilizada sobre um compósito de feltro de carbono e nanotubos de carbono do tipo cup-stacked (FC/NTCCS). Serão testadas a adsorção direta da GOx e a técnica de layer-by-layer com diversos polímeros com carga positiva como polieletrólitos, já que a GOx possui carga negativa em pH fisiológico. Após a detecção eletroquímica da GOx, os eletrodos com NTCs modificados serão testados para a detecção de glicose. Este trabalho tem interesse em descobrir qual técnica de imobilização da GOx sobre o compósito FC/NTCCS permite uma maior corrente eletrocatalítica de oxidação da glicose, e, assim, é mais promissora para o desenvolvimento de biossensores de glicose de terceira geração.

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)
GORICALES, VINICIUS R.; COLOMBO, RAFAEL N. P.; MINADEO, MARCO A. O. S.; MATSUBARA, ELAINE Y.; MAURICIO ROSOLEN, J.; CORDOBA DE TORRESI, SUSANA I. Three-dimensional graphene/carbon nanotubes hybrid composites for exploring interaction between glucose oxidase and carbon based electrodes. Journal of Electroanalytical Chemistry, v. 775, p. 235-242, AUG 15 2016. Citações Web of Science: 4.

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