Quantificação de Levofloxacina (LEV) no eletrodo fabricado utilizando caneta 3D

• Processo: 24/15626-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Thiago Regis Longo Cesar da Paixão
• Beneficiário: Marcos Bazani Simões Loureiro
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 23/00246-1 - Dispositivos miniaturizados visando à produção em larga escala: fabricação, caracterização e aplicações in-situ, AP.TEM
• Assunto(s): Eletroanalítica Desenvolvimento de novos materiais Sensores eletroquímicos Sensores químicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Desenvolvimento de métodos analíticos | eletroanalítica | novos materiais | Sensores de Baixo Custo | sensores eletroquímicos | Sensores Químicos | Eletroanalítica

Resumo

A eletroanalítica é uma área de interface entre a química analítica e a eletroquímica, desempenhando um papel crucial na quantificação de diferentes espécies eletroativas de forma sensível e seletiva. Uma das grandes vantagens dos métodos eletroanalíticos é o baixo custo associado aos equipamentos e eletrodos utilizados, além de sua portabilidade e a redução do volume de resíduos gerados em comparação com outros métodos analíticos tradicionais. Com o avanço da tecnologia, a impressão 3D tem se mostrado uma ferramenta promissora para o desenvolvimento de plataformas eletroquímicas, permitindo a criação de dispositivos a partir de filamentos parcialmente condutores. Essa tecnologia possibilita a produção de dispositivos com designs flexíveis, que podem ser facilmente adaptados para o monitoramento de uma ampla gama de espécies em amostras de interesse ambiental, biológico e clínico.Dentre as diversas substâncias que podem ser monitoradas eletroquimicamente, os antibióticos têm se destacado como poluentes emergentes de grande relevância. A levofloxacina (LEV), um antibiótico pertencente à classe das fluoroquinolonas, é amplamente utilizada no tratamento de infecções bacterianas e também em aplicações veterinárias, especialmente em animais sob regime de pastejo. O uso indiscriminado de LEV, tanto em medicina humana quanto veterinária, tem levado à sua presença em diversos ambientes, tornando-se uma preocupação para o monitoramento ambiental, além de sua importância no contexto clínico e biológico.Neste contexto, o presente projeto propõe o desenvolvimento de um método eletroanalítico otimizado para a quantificação de levofloxacina utilizando um eletrodo fabricado com caneta 3D a partir de filamento PLA/CB (ácido poliláctico/carbono). O eletrodo será submetido a um tratamento eletroquímico para ativação da superfície, visando melhorar sua área eletroativa e, consequentemente, sua eficiência na detecção da LEV.Os objetivos específicos deste estudo incluem a caracterização da superfície do eletrodo de trabalho, tanto antes quanto após a ativação eletroquímica, a avaliação do impacto desse tratamento na área eletroativa do eletrodo, e a análise do comportamento eletroquímico da levofloxacina na superfície do eletrodo ativado. Adicionalmente, será realizada a otimização dos parâmetros do método eletroanalítico utilizando voltametria de onda quadrada, que será empregada para a quantificação da LEV em diferentes matrizes, incluindo amostras reais.Ao longo do desenvolvimento do projeto, diversos parâmetros serão avaliados, tais como o tratamento químico da superfície de trabalho, a escolha do eletrólito suporte, a otimização do pH, a eficiência da transferência eletrônica, além dos parâmetros instrumentais da técnica voltamétrica escolhida. A aplicação prática do dispositivo eletroquímico desenvolvido será testada em amostras reais, permitindo a validação do método para o monitoramento de LEV em contextos clínico, biológico e ambiental.A implementação deste projeto poderá contribuir significativamente para o campo da eletroanalítica, demonstrando a viabilidade do uso de dispositivos fabricados com tecnologia 3D na detecção de poluentes emergentes como a levofloxacina. Além disso, a abordagem proposta oferece uma alternativa eficiente e de baixo custo para o monitoramento de antibióticos em diferentes tipos de amostras, o que pode ser de grande utilidade para laboratórios de análise e para o controle de qualidade em ambientes industriais e clínicos. O desenvolvimento deste método poderá também abrir novas perspectivas para a aplicação de tecnologias de impressão 3D em outras áreas da química analítica, promovendo avanços na detecção e quantificação de diversas substâncias de interesse.