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Desenvolvimento de um biossensor mimético descartável para pesticidas organofosforados e carbamatos para o controle de qualidade de águas de abastecimento

Processo: 12/08750-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2012
Vigência (Término): 29 de fevereiro de 2016
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Pesquisador responsável:Sergio Antonio Spinola Machado
Beneficiário:Lívia Flório Sgobbi
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):13/20701-3 - Desenvolvimento de uma plataforma amperométrica modificada com compósito grafeno/pontos quânticos emitindo em comprimentos de onda diferente para detecção de pesticidas i, BE.EP.DR
Assunto(s):Agrotóxicos   Controle da qualidade   Poluentes da água

Resumo

Com a introdução dos pesticidas sintéticos no início dos anos 70 e a posterior conscientização dos efeitos maléficos destas substâncias na saúde humana, métodos analíticos que apresentem alta sensitividade e seletividade e possíveis de serem miniaturizados para medidas "in situ", no campo e em tempo real têm se tornado o objetivo de muitos grupos de pesquisas, em todo o mundo. Entretanto, dispositivos portáteis e exatos, como requeridos para estas aplicações são, na maioria das vezes, relacionados com os biossensores. Destes, os biossensores enzimáticos amperométrico são os mais adequados. Porém, o alto custo das enzimas utilizadas (acetilcolinesterase) e sua inerente instabilidade tornam esta utilização problemática. Além do mais, alguns pesticidas promovem uma inibição irreversível na atividade da enzima, tornando o biossensor inútil, depois da primeira utilização. Assim, dispositivos baratos e descartáveis são desejáveis. Trabalhos anteriores no Grupo de Materiais Eletroquímicos e Métodos Eletroanalíticos do Instituto de Química de São Carlos, USP, mostraram que a molécula ácido 4-[(1E)etanohidrazonoil]benzóico atua como mimético da enzima acetilcolinesterase, promovendo a hidrólise do substrato desta enzima, a acetilcolina, sendo, por outro lado, livre dos problemas de custos e estabilidade observados com a própria enzima. Desta maneira, neste projeto se propõe a utilização da molécula ácido 4-[(1E)etanohidrazonoil]benzóico como um mimético eficaz para a enzima acetilcolinesterase na esterase do cloreto de acetiltiocolina e sua aplicação no desenvolvimento de biossensores amperométrico descartáveis para o monitoramento de pesticidas carbamatos e organofosforados em águas de abastecimento. Modificação estrutural da molécula mimética visando à otimização de sua atividade mimética e a sua imobilização no transdutor do biossensor. (AU)

Publicações científicas (7)
(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)
SGOBBI, LIVIA F.; MACHADO, SERGIO A. S. Functionalized polyacrylamide as an acetylcholinesterase-inspired biomimetic device for electrochemical sensing of organophosphorus pesticides. BIOSENSORS & BIOELECTRONICS, v. 100, p. 290-297, FEB 15 2018. Citações Web of Science: 29.
SGOBBI, LIVIA F.; ZIBORDI-BESSE, LARISSA; RODRIGUES, BRUNO V. M.; RAZZINO, CLAUDIA A.; DA SILVA, JUAREZ L. F.; MACHADO, SERGIO A. S. Polyhydroxamicalkanoate as a bioinspired acetylcholinesterase-based catalyst for acetylthiocholine hydrolysis and organophosphorus dephosphorylation: experimental studies and theoretical insights. CATALYSIS SCIENCE & TECHNOLOGY, v. 7, n. 15, p. 3388-3398, AUG 7 2017. Citações Web of Science: 1.
MORALES-NARVAEZ, EDEN; FLORIO SGOBBI, LIVIA; SPINOLA MACHADO, SERGIO ANTONIO; MERKOCI, ARBEN. Graphene-encapsulated materials: Synthesis, applications and trends. PROGRESS IN MATERIALS SCIENCE, v. 86, p. 1-24, MAY 2017. Citações Web of Science: 34.
RAZZINO, CLAUDIA A.; SGOBBI, LIVIA F.; CANEVARI, THIAGO C.; CANCINO, JULIANA; MACHADO, SERGIO A. S. Sensitive determination of carbendazim in orange juice by electrode modified with hybrid material. Food Chemistry, v. 170, p. 360-365, MAR 1 2015. Citações Web of Science: 33.
CABRAL, MURILO F.; SGOBBI, LIVIA F.; KATAOKA, ERICA M.; MACHADO, SERGIO A. S. On the behavior of acetylcholinesterase immobilized on carbon nanotubes in the presence of inhibitors. COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES, v. 111, p. 30-35, NOV 1 2013. Citações Web of Science: 6.
SGOBBI, LIVIA F.; PINHO, VAGNER D.; CABRAL, MURILO F.; BURTOLOSO, ANTONIO C. B.; MACHADO, SERGIO A. S. Hydrazone molecules as mimics for acetylcholinesterase. A new route towards disposable biosensors for pesticides?. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, v. 182, p. 211-216, JUN 2013. Citações Web of Science: 4.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
SGOBBI, Lívia Flório. Desenvolvimento de um biossensor mimético descartável para pesticidas organofosforados e carbamatos para o controle de qualidade de águas de abastecimento. 2016. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos São Carlos.

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