Influência das nanopartículas de hidróxido de níquel na auto-organização estrutural de micropartículas de fibroína

• Processo: 18/16491-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Wendel Andrade Alves
• Beneficiário: Eduardo Ruben do Nascimento
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Santo André , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 17/02317-2 - Interfaces em materiais: propriedades eletrônicas, magnéticas, estruturais e de transporte, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/13999-2 - Estudos de espectroscopia Raman amplificada por ponta (TERS) e espectroscopia de Raman amplificada por superfície (SERS) de processos catalíticos envolvendo fibroína de seda e nanopartículas de hidróxido de níquel-cobalto, BE.EP.DD
• Assunto(s): Eletroquímica Nanopartículas Hidróxidos Níquel Fibroínas Glicose Técnicas biossensoriais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biossensores | Eletroquímica | hidroxido de niquel | Nanopartículas | quimica dos materiais | química supramolecular | Eletroquímica

Resumo

Dentre as estratégias de estruturação de nanomateriais, a automontagem apresenta vantagens como eficiência e especificidade na organização de estruturas nanométricas. Neste campo, o uso de peptídeos e proteínas vem ganhando atenção por sua capacidade inerente de organização de sistemas complexos, de forma sequencial e específica, podendo assim ser utilizado na criação de nanoestruturas inorgânicas de forma mimética aos sistemas biológicos. O hidróxido níquel é um material conhecido há bastante tempo pelas suas propriedades eletrocatalíticas, mas recentemente novas rotas de síntese de nanoestruturas desse material têm sido desenvolvidas, potencializando suas propriedades. Dentre as aplicações possíveis, a sua capacidade de oxidar eletrocatalíticamente pequenas moléculas podem ser exploradas na construção de sensores e biossensores. Os principais desafios nestas aplicações são a baixa condutividade elétrica e baixa seletividade do hidróxido de níquel, por isso diversos autores tem investigado como a combinação do hidróxido de níquel com outros materiais pode superar estes desafios. Já a fibroína é uma proteína extraída da seda, que apresenta excelentes propriedades mecânicas, fácil processamento e biocompatibilidade. Suas propriedades estão diretamente relacionadas com suas estruturas hierárquicas, especialmente a formação de cristalitos de folha-². Estudos demonstraram que suas propriedades mecânicas e elétricas podem ser moduladas de acordo com a manipulação destas estruturas pela introdução de materiais externos atuando como agentes nucleantes dos cristais. Desta maneira, o presente trabalho visa estudar a influência que a introdução de nanopartículas de hidróxido de níquel pode ter na formação das estruturas hierárquicas da fibroína, assim como explorar a sinergia entre estes materiais na construção de biossensores. Inicialmente serão testados biossensores de glicose, por estes possuírem uma construção bastante conhecida e relativamente barata. Contudo, espera-se que uma vez definida a arquitetura ela possa ser extrapolada para outros eletrodos modificados. (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)

DO NASCIMENTO, EDUARDO R.; DE SOUZA, MICHELE L.; BROLO, ALEXANDRE G.; ALVES, WENDEL A.. Spectroelectrochemical Analysis of Oxygen Evolution by Nickel Hydroxide: Role of Oxygen Vacancies, Charge Transfer, and Silk Fibroin. ADVANCED MATERIALS INTERFACES, v. 12, n. 12, p. 10-pg., 2025-06-01. (23/10470-6, 17/02317-2, 18/16491-7, 21/13999-2, 22/14753-0, 14/50867-3)

DO NASCIMENTO, EDUARDO R.; GERBELLI, BARBARA B.; FERREIRA, FABIO F.; COSTA, FANNY N.; CHATER, PHILIP A.; ALVES, WENDEL A.. Interfacial Self-Assembly of Silk Fibroin Polypeptides and alpha-NiCo(OH)(2) Nanocrystals with Tunable Energy Storage Applications. ACS APPLIED ELECTRONIC MATERIALS, v. 4, n. 3, p. 11-pg., 2022-03-22. (18/16491-7, 18/05888-3, 14/50867-3, 17/02317-2)