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Sensores à base de ouro nanoporoso para a detecção de poliaminas biogênicas

Processo: 18/22413-9
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2019
Vigência (Término): 31 de julho de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
Pesquisador responsável:Debora Goncalves
Beneficiário:Debora Goncalves
Anfitrião: Alexandre G. Brolo
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of Victoria (UVic), Canadá  
Assunto(s):Sensores eletroquímicos   Efeito Raman

Resumo

Este projeto abrange investigações sobre sensores de poliaminas e aminas biogênicas (biogenic amines, BAs), que são de interesse em diferentes áreas, tais como Alimentos, quando indicadoras do crescimento de bactérias, e Medicina, quando vinculadas a carcinomas. Os sensores serão caracterizados principalmente por técnicas eletroquímicas, análise da morfologia (MEV) e espectroscopia Raman (via espalhamento Raman intensificado pela superfície, SERS), sendo a detecção das BAs atrelada à formação de peróxido de hidrogênio (H2O2). Serão preparados diferentes substratos de Au (discos e/ou filmes em lâminas de vidro), que sofrerão tratamento de superfície para aumentar a porosidade e, assim, diminuir efeitos de lixiviação de materiais depositados sem, no entanto, bloquear a entrada de analitos. Espera-se que os substratos de Au nanoporoso (NPG, nanoporous gold) melhorem a atuação dos sensores no tocante às respostas de detecção de BAs. Serão estudados os substratos: i) NPG; ii) NPG/nanopartículas metálicas eletrodepositadas e iii) NPG/molécula repórter ativa em Raman, todos antes e após a imobilização de enzimas (e.g., diamina oxidase). As medidas serão realizadas em soluções padrão de H2O2 e de BAs adquiridas comercialmente, tais como putrescina, histamina, espermidina e espermina; posteriormente, poderão ser testadas amostras de urina. Visando definir as condições ótimas de preparo dos sensores, o método de análise inicialmente será por eletroquímica, via medidas de correntes de redução. Posteriormente, a detecção será óptica por medidas SERS, quando se pretende alcançar baixos valores de limite de detecção e superar um dos grande problemas em sensores eletroquímicos de H2O2, que é a presença de espécies interferentes devido ao alto potencial operacional em medidas amperométricas. Na parte final do projeto, pretende-se utilizar os sensores em dispositivos miniaturizados e integrados a tecnologias microfluídicas e SERS e, assim, buscar respostas mais seletivas e rápidas em análises simultâneas de BAs.