Estudos in situ e operando de metaloenzimas para conversão de energia e bioeletrossíntese de combustíveis

• Processo: 20/04796-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2021
• Data de Término da vigência: 21 de novembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Frank Nelson Crespilho
• Beneficiário: Graziela Cristina Sedenho
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/22214-6 - Rumo à convergência de tecnologias: de sensores e biossensores à visualização de informação e aprendizado de máquina para análise de dados em diagnóstico clínico, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/10307-2 - Engenharia de superfícies de células microbianas contendo enzimas e de superfícies de eletrodos para conversão de energia e bioeletrossíntese, BE.EP.PD
• Assunto(s): Bioeletroquímica Metaloenzimas Combustíveis Análise espectroscópica Atividade enzimática In situ Fontes de energia bioelétrica Materiais biomiméticos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bioeletroquímica | Enzimas Redox | Espectroscopia | Metaloenzimas | Técnicas in situ | Técnicas operando | Bioeletroquímica

Resumo

Alguns assuntos ainda pouco estudados ou não elucidados no campo da bioeletroquímica tem impacto imediato no desenvolvimento e utilização tecnologias relacionas à bioconversão de energia e bioeletrossíntese de combustíveis, dentre elas: a inibição por haletos da atividade enzimática das multi-cobre oxidases frente reação de redução de oxigênio molecular e o mecanismo da reação inversa (oxidação da H2O) catalisada por essas enzimas. Visto isso, esse projeto tem como objetivo responder tais questões por meio da utilização de técnicas eletroquímicas acopladas a técnicas espectroscópicas (FTIR, Raman e espectroscopia de absorção de raios-X), uma vez que proporcionam um controle eletroquímico sobre o sistema modulando a atividade enzimática, enquanto que mudanças estruturais e eletrônicas dos sítios ativos são monitoradas. Entender as questões supracitadas tem impacto imediato no desenvolvimento de biocátodos mais robustos para emprego em biocélulas a combustível, na obtenção de bioânodos eficazes em sistemas de water splitting para geração de H2, e pode contribuir com a concepção de interações tridimensionais existentes no microambiente enzimático para o desenvolvimento de catalisadores biomiméticos eficazes. (AU)

Publicações científicas

(9)

(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)

SEDENHO, GRAZIELA C.; NECKEL, ITAMAR T.; COLOMBO, RAFAEL N. P.; PACHECO, JESSICA C.; BERTAGLIA, THIAGO; CRESPILHO, FRANK N.. Investigation of Water Splitting Reaction by a Multicopper Oxidase through X-ray Absorption Nanospectroelectrochemistry. ADVANCED ENERGY MATERIALS, v. 12, n. 47, p. 6-pg., 2022-10-17. (19/15333-1, 20/04796-8, 18/22214-6, 21/05665-7, 20/03681-2, 19/12053-8, 20/15098-0)

HASSAN, AYAZ; SEDENHO, GRAZIELA C.; VITALE, PHELIPE A. M.; OLIVIERA, MONA N.; CRESPILHO, FRANK N.. On the Weak Binding and Spectroscopic Signature of SARS-CoV-2 nsp14 Interaction with RNA. CHEMBIOCHEM, v. 22, n. 24, OCT 2021. (20/04796-8, 18/22214-6, 19/12053-8, 19/15333-1)

SEDENHO, GRAZIELA C.; HASSAN, AYAZ; DE SOUZA, JOAO C. P.; CRESPILHO, FRANK N.. In situ and operando electrochemistry of redox enzymes. CURRENT OPINION IN ELECTROCHEMISTRY, v. 34, p. 10-pg., 2022-05-08. (19/12053-8, 19/15333-1, 18/22214-6, 20/04796-8)

CAGNANI, GIOVANA ROSSO; OLIVEIRA, THIAGO DA COSTA; MATTIOLI, ISABELA A.; SEDENHO, GRAZIELA C.; CASTRO, KARLA P. R.; CRESPILHO, FRANK N.. From research to market: correlation between publications, patent filings, and investments in development and production of technological innovations in biosensors. ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY, v. N/A, p. 9-pg., 2022-12-07. (19/12053-8, 19/15333-1, 20/04796-8, 18/22214-6, 22/09164-5)

MATTIOLI, ISABELA A.; CASTRO, KARLA R.; SEDENHO, GRAZIELA C.; MACEDO, LUCYANO J. A.; OLIVEIRA, MONA N.; MANULI, ERIKA R.; SABINO, ESTER C.; CRESPILHO, FRANK N.. Expanding the application of graphene vertical devices to dual femtomolar detection of SARS-CoV-2 receptor binding domain in serum and saliva. BIOSENSORS & BIOELECTRONICS, v. 239, p. 6-pg., 2023-11-01. (20/04796-8, 17/20493-2, 19/12053-8, 18/11071-0, 19/15333-1, 18/22214-6)

MATTIOLI, ISABELA A.; CASTRO, KARLA R.; MACEDO, LUCYANO J. A.; SEDENHO, GRAZIELA C.; OLIVEIRA, MONA N.; TODESCHINI, IRIS; VITALE, PHELIPE M.; FERREIRA, SUZETE CLEUSA; MANULI, ERIKA R.; PEREIRA, GEOVANA M.; et al. Graphene-based hybrid electrical-electrochemical point-of-care device for serologic COVID-19 diagnosis. BIOSENSORS & BIOELECTRONICS, v. 199, p. 10-pg., 2022-03-01. (17/20493-2, 20/04796-8, 18/11071-0, 18/22214-6, 19/12053-8)

ALI, MIAN A.; SEDENHO, GRAZIELA C.; PACHECO, JESSICA C.; IOST, RODRIGO M.; RAHMAN, ASMA; HASSAN, AYAZ; CARDOSO, DANIEL R.; GOMES, ROBERTO S.; CRESPILHO, FRANK N.. Metal-free, low-cost, and high-performance membraneless ethanol fuel cell. Journal of Power Sources, v. 551, p. 9-pg., 2022-10-08. (20/15098-0, 18/24485-7, 20/04796-8, 18/22214-6, 19/12053-8, 19/15333-1)

COLOMBO, RAFAEL N. P.; SEDENHO, GRAZIELA C.; CRESPILHO, FRANK N.. Challenges in Biomaterials Science for Electrochemical Biosensing and Bioenergy. CHEMISTRY OF MATERIALS, v. 34, n. 23, p. 12-pg., 2022-10-17. (21/05665-7, 20/04796-8, 18/22214-6)

SEDENHO, GRAZIELA C.; COLOMBO, RAFAEL N. P.; CRESPILHO, FRANK N.. Insights from Enzymatic Catalysis: A Path towards Bioinspired High-Performance Electrocatalysts. CHEMCATCHEM, v. N/A, p. 18-pg., 2023-07-06. (21/05665-7, 22/09164-5, 18/22214-6, 20/04796-8)