Modificação da superfície de nanoestruturas de peptídeos visando potencial aplicação em biocélulas a combustível

• Processo: 11/02346-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2014
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Wendel Andrade Alves
• Beneficiário: Camila Pinheiro Sousa
• 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: 08/53576-9 - Síntese, caracterização e estudo das propriedades eletrônicas dos nanotubos de peptídeos e óxido de titânio, AP.JP
• Assunto(s): Eletroquímica Células de combustível Materiais nanoestruturados Biomateriais Peptídeos Enzimas Ácidos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biocélulas a combustível | Eletrocatálise enzimática | Enzimas multinucleares de cobre(II) | Nanoestruturas de peptídeos | química supramolecular | sistemas biomiméticos | Eletroquímica

Resumo

Biocélulas a Combustível (BCs) são dispositivos eletroquímicos que convertem energia química em energia elétrica na presença de biocatalizadores. Esse tipo de sistema é capaz de produzir correntes e potenciais para aplicação na faixa de micro e miniescala, podendo ter diversas aplicações, como em implantes de pequenos dispositivos para estimulação elétrica controlada do sistema nervoso, na substituição da bateria de "lithium-iodine" utilizada em marca-passo, como dispositivos descartáveis, como fontes de energia para microsensores, entre outros. No caso de BCs enzimáticas, existem algumas limitações, tais como alto controle do pH do meio, desnaturação das proteínas em determinados meios, dificuldades de imobilização da biomolécula, entre outras. As nanoestruturas obtidas a partir de biomoléculas são bastante atrativas devido a sua biocompatibilidade, habilidade para reconhecimento molecular e facilidade para modificação química, fatores necessários para diversas aplicações de interesse. A montagem controlada de componentes selecionados em espécies supramoleculares permitirá a preparação de dispositivos de tamanho nanométrico com propriedades eletrônica, química e física, bastante sofisticadas. O presente projeto de pesquisa tem por objetivo a preparação e caracterização de novos biomateriais peptídicos a partir de reações de auto-organização e a funcionalização com o ácido 1-pirenobutírico, a fim de possibilitar a imobilização de enzimas multinucleares de cobre(II), tais como: billirrubina oxidases e lacases. Além disso, o desenvolvimento de sistemas biomiméticos, com intuito de substituir as enzimas naturais por sistemas sintéticos, tem se tornado uma realidade no estado da arte em BCs. Assim, este trabalho também tem como objetivo sintetizar um novo material que mimetiza enzimas peroxidases e citocromo C oxidases que podem ser utilizados em cátodos de BCs. (AU)

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)

SOUSA, CAMILA P.; COUTINHO-NETO, MAURICIO D.; LIBERATO, MICHELLE S.; KUBOTA, LAURO T.; ALVES, WENDEL A.. Self-Assembly of Peptide Nanostructures onto an Electrode Surface for Nonenzymatic Oxygen Sensing. Journal of Physical Chemistry C, v. 119, n. 2, p. 1038-1046, JAN 15 2015. (08/57805-2, 11/02346-6, 13/12997-0)

KOGIKOSKI, JR., S.; SOUSA, C. P.; LIBERATO, M. S.; ANDRADE-FILHO, T.; PRIETO, T.; FERREIRA, F. F.; ROCHA, A. R.; GUHA, S.; ALVES, W. A.. Multifunctional biosensors based on peptide-polyelectrolyte conjugates. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 18, n. 4, p. 3223-3233, JAN 28 2016. (11/02346-6, 12/15481-1, 13/12997-0, 12/01933-8, 08/57805-2, 11/11973-4)