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Avaliação das Propriedades Eletroquímicas de Biocélulas a Combustível de Glicose/O2 Implantáveis

Processo: 13/07829-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2013
Vigência (Término): 30 de setembro de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Frank Nelson Crespilho
Beneficiário:Fernanda Cristina Pena Ferreira Sales
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil

Resumo

Biocélulas a combustíveis (BFC) são biodispositivos que convertem energia química em energia elétrica, onde biocatalisadores (enzimas ou microorganismos) são utilizados nas reações redox. No caso das BFC do tipo enzimática, enzimas são utilizadas na superfície catódica e/ou anódica e são responsáveis por acelerar a conversão de substratos em produtos. O estado-da-arte mostra que BFC enzimáticas podem ser implantadas e utilizadas como conversores de energia para marca-passos, bombas de insulina, implantes neurais, bioestimuladores elétricos e liberação controlada de fármacos. No entanto, as potências das BFCs implantáveis até hoje desenvolvidas não são suficientes para alimentar um circuito elétrico presente nos dispositivos médicos. Assim, neste projeto de doutorado pretende-se avaliar as propriedades eletroquímicas de uma BFC de glicose/O2 com o intuito de melhorar a eficiência eletrocatalítica dos eletrodos de fibras flexíveis de carbono (FCF). Para a preparação dos bioânodos, utilizar-se-ão as enzimas glicose oxidase e glicose desidrogenase, enquanto que para a construção do biocátodo, a enzima bilirrubina oxidase será utilizada. Para tornar os bioânodos mais eficientes à transferência de elétrons na interface eletrodo/enzimas, a superfície da FCF será modificada com mediadores de elétrons, como o vermelho neutro, polivermelho neutro e benzil viologen. A eficiência eletrocatalítica dos eletrodos será avaliada por voltametria cíclica, curvas de polarização entre outras técnicas. Por fim, pretende-se avaliar o desempenho da BFC.

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)
RODRIGUES, FERNANDO POSTALLI; MACEDO, LUCYANO J. A.; MAXIMO, LEANDRO N. C.; SALES, FERNANDA C. P. F.; DA SILVA, ROBERTO S.; CRESPILHO, FRANK N. Real-time redox monitoring of a nitrosyl ruthenium complex acting as NO-donor agent in a single A549 cancer cell with multiplex Fourier-transform infrared microscopy. NITRIC OXIDE-BIOLOGY AND CHEMISTRY, v. 96, p. 29-34, MAR 1 2020. Citações Web of Science: 0.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
SALES, Fernanda Cristina Pena Ferreira. Desenvolvimento de bioeletrodos miniaturizados para a aplicação em biocélulas a combustível implantáveis. 2017. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos São Carlos.

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