Interação entre biomoléculas e nanoestruturas: eletroquímica, interfaces e superfícies

• Processo: 16/25806-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de abril de 2017
• Vigência (Término): 31 de março de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Frank Nelson Crespilho
• Beneficiário: Ayaz Hassan
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/14262-7 - Filmes nanoestruturados de materiais de interesse biológico, AP.TEM
• Assunto(s): Eletroquímica Moléculas bioativas Materiais nanoestruturados Nanopartículas metálicas Imobilização de enzimas Biocatálise Microscopia óptica Espectrofotômetros
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Eletroquímica | FTIR Chemical Imaging | Interação entre Biomoléculas e Nanoestruras | Interface | Eletroquímica

Resumo

As propriedades físico-químicas de moléculas biológicas conjugadas com nanoestruturas têm sido muito estudadas nos últimos anos, principalmente devido ao potencial de aplicação desses materiais em diversas áreas, como na Medicina, biossensores eletroquímicos, dispositivos ópticos e biocélulas a combustível. Assim, este projeto propõe um estudo aprofundado da interação entre biomoléculas (enzimas) e nanoestruturas. Para isso, pretende-se avaliar os processos de transferência de carga entre moléculas biológicas e nanomateriais, utilizando técnicas eletroquímicas. Ênfase será dada a imobilização de enzimas sobre substratos sólidos, onde as reações biocatalíticas serão investigadas, visando aplicação em biossensores, células a combustível biológicas e biodispositivos nanoestruturados. Os nanomateriais, juntamente com as biomoléculas, serão imobilizados em superfícies sólidas, como eletrodos de vidro recobertos com óxido de estanho dopado com índio (ITO) e eletrodos ouro. Em particular, serão obtidos filmes nanoestruturados principalmente por meio da automontagem. Pretende-se relacionar os processos de transferência de carga e a estrutura da superfície, utilizando um Microscópio Óptico Acoplado a um Espectrofotômetro (FTIR) para a geração de imagens em superfícies contendo nanopartículas e moléculas biológicas. A técnica de Geração de Imagens Químicas por FTIR (FTIR Chemical Imaging) tem sido apontada como a mais promissora entre as técnicas de superfície. Isso porque mudanças estruturais nas biomoléculas serão monitoradas por espectroscopia vibracional, utilizando mapeamento local. Dentre os principais objetivos deste projeto, destacam-se: síntese e caracterização de superfícies eletroativas nanoestruturadas, síntese e caracterização de nanopartículas metálicas imobilizadas em filmes automontados, imobilização de enzimas em substratos eletroativos e estudo eletroquímico de nanomateriais conjugados com moléculas biológicas e aplicados em biocatálise. (AU)

Publicações científicas

(11)

(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)

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MELO, ANTONIO F. A. A.; SEDENHO, GRAZIELA C.; OSICA, IZABELA; ARIGA, KATSUHIKO; CRESPILHO, FRANK N.. Electrochemical Behavior of Cytochrome C Immobilized in a Magnetically Induced Mesoporous Framework. CHEMELECTROCHEM, v. 6, n. 23, p. 5802-5809, DEC 2 2019. (16/25806-6, 15/22973-6, 13/14262-7, 11/01541-0, 13/04663-4)

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