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Fabricação de filmes nanoestruturados de fosfolipídios como sistemas miméticos de membranas biológicas visando a aplicação em sensores

Processo: 08/02826-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de julho de 2008
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2008
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Carlos José Leopoldo Constantino
Beneficiário:Pedro Henrique Benites Aoki
Instituição-sede: Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Presidente Prudente. Presidente Prudente , SP, Brasil
Assunto(s):Sensores   Fosfolipídeos   Filmes finos

Resumo

Neste projeto de iniciação científica serão fabricados filmes ultrafinos (nanômetros de espessura) de dois tipos de fosfolipídios utilizando-se a técnica de automontagem, conhecida também como Layer-by-Layer (LbL), objetivando-se a aplicação destes filmes em unidades sensoriais. São três as principais informações a serem obtidas: i) a própria possibilidade de fabricação destes filmes LbL a partir de fosfolipídios, ii) a qualidade dos filmes LbL em termos de controle da espessura, estruturação dos fosfolipídios e homogeneidade morfológica e iii) a eficiência destes fosfolipídios como elementos transdutores quando aplicados às unidades sensoriais na forma de filmes LbL. O crescimento do filme será monitorado pela espectroscopia de absorção no ultravioleta e visível (UV-vis), a estruturação dos fosfolipídios será determinada por difração de raios-X e a morfologia em escala microscópica será investigada via micro-Raman, técnica que combina morfologia e informação química a partir do acoplamento de um microscópio óptico a um espectrógrafo Raman. Os filmes serão então depositados sobre eletrodos interdigitados de Pt compondo unidades sensoriais visando a detecção de azul de metileno (AM - tetrametil-di-amino-di-fenil-tiazina), um composto pertencente à classe dos fármacos fenotiazínicos, com ênfase na detecção de baixos níveis desta classe de drogas em meio aquoso. Estas unidades sensoriais serão caracterizadas por espectroscopia de impedância imergindo-as em soluções aquosas contendo diferentes concentrações de AM. Os resultados serão comparados de modo a avaliar se a interação filme LbL/AM é significativa como função da concentração do fármaco, afetando assim os processos de detecção (nos limites mínimo e máximo - saturação) para as unidades sensoriais. Serão utilizados um fosfolipídio negativo, o DPPG ([1,2-Dipalmitoil-sn-3-Glicero-[Fosfo-rac-(1-glicerol)]]), e outro zwiteriônico, o DPPC ([L-a-1,2-Dipalmitoil-sn-3-Glicero-Fosfatidilcolina]). Este projeto é uma continuação do trabalho de IC do próprio candidato Pedro H. B. Aoki desenvolvido ao longo dos últimos 18 meses trabalhando com estes fosfolipídios, porém na forma de filmes de Langmuir e Langmuir-Blodgett (LB) como bolsista FAPESP (06/57132-2). O trabalho de IC deste estudante gerou um trabalho aceito para publicação na revista Journal of Nanoscience and Nanotechnology, além de apresentações em congressos nacionais e internacionais. Portanto, o estudante já tem bastante familiaridade com este material e com as técnicas de caracterização que irá utilizar no desenvolvimento deste segundo projeto de IC. O desafio deste novo projeto é obter filmes finos dos fosfolipídios (DPPG e DPPC), porém que vão além de mono ou bicamadas, que é o limitante imposto pela técnica de Langmuir-Blodgett (LB) no caso dos fosfolipídios. A possibilidade de se fabricar filmes mais espessos é importante porque permitirá a caracterização destes filmes LbL por uma gama maior de técnicas, o que era impossível no caso dos filmes LB pela extrema baixa concentração de material nas mono ou bicamadas. Permite-se assim um estudo mais detalhado da interação do sensor com o analito de interesse. Este projeto de IC é concebido dentro da linha de pesquisa do meu projeto de Auxílio à Pesquisa 06/51039-0 em desenvolvimento junto ao DFQB da FCT/UNESP de Presidente Prudente e contará com a colaboração do Dr. Wilker Caetano que concluiu recentemente seu pós-doutorado sob a supervisão do professor Constantino (processo FAPESP 05/59172-9) e atualmente é professor junto a Universidade estadual de Maringá. Vale destacar que os objetivos propostos neste projeto foram estabelecidos quando foi solicitada a renovação do projeto de IC 06/57132-2. Porém, o assessor entendeu que aquele projeto fora concebido para trabalhar com filmes de Langmuir e LB e fora concluído adequadamente dentro dos 18 meses, negando assim que o projeto fosse renovado para seguirmos agora com filmes LbL. Daí a solicitação de um novo projeto de IC.

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