Estudo Bioeletroquímico de Enzimas Oxidoredutases Imobilizadas em Nanomateriais do Tipo 1D e 2D

• Processo: 13/15433-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 30 de setembro de 2013
• Data de Término da vigência: 29 de setembro de 2014
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Frank Nelson Crespilho
• Beneficiário: Rodrigo Michelin Iost
• Supervisor: Kannan Balasubramanian
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Max Planck Society, Stuttgart, Alemanha
• Vinculado à bolsa: 12/15442-6 - Miniaturização de Biocélulas a Combustíveis Utilizando Fibras Flexíveis de Tecido de Carbono, BP.DR
• Assunto(s): Materiais nanoestruturados Carbono Enzimas Eletroquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bioeletroquímica | carbono | enzimas | Nanomateriais | Eletroquímica

Resumo

A possibilidade de detecção de quantidades cada vez menores de moléculas tem sido possível nas últimas décadas com o desenvolvimento de técnicas de manipulação em micro e nanoescala. Essas técnicas têm sido consideradas muito promissoras para estudos de eventos que ocorrem em níveis atômico e/ou molecular. No que concerne o desenvolvimento de dispositivos em eletroquímica, a manipulação de pequenas quantidades de nanomateriais pode proporcionar propriedades de transferência de carga maximizadas em relação aos dispositivos convencionais. Destaque também tem sido dado para o estudo bioeletroquímico de enzimas quando em contato com materiais em nanoescala. Como exemplo, materiais derivados de carbono do tipo 1D (ex. nanofitas, nanotubos, etc.) e 2D (ex. folhas de grafeno, etc.) têm sido amplamente investigados em biodispositivos. Nesse âmbito, esse projeto de pesquisa tem como objetivo principal o estudo bioeletroquímico das enzimas oxidoredutases GOx, GDH e BOx quando imobilizadas na superfície de nanomateriais do tipo 1D e 2D. Para isso, serão utilizadas amostras de nanotubos de carbono (NTCs) e folhas de grafeno (FGs) em plataformas com área exposta em escala micro e/ou nanométrica por litografia para imobilização enzimática. Com esse plano de trabalho, serão desenvolvidas plataformas contendo pequenas quantidades desses dois nanomateriais a fim de compreender fenômenos que ocorrem em eletrodos com essa dimensão, uma vez que as propriedades bioeletrocatalíticas e de transferência de carga podem mudar significativamente quando estes dispositivos são utilizados em escala reduzida. Além disso, este projeto permitirá que o candidato continue contribuindo para o desenvolvimento do trabalho de doutorado que vem sendo desenvolvido na área de miniaturização de biocélulas a combustíveis.