Desenvolvimento de microssensor eletroquímico para o monitoramento da atividade respiratória de células e animais por microscopia eletroquímica de varredura

Autor(es)

Carla Santana Santos

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Conjunto das Químicas (IQ e FCF) (CQ/DBDCQ)
• Data de defesa: 2019-12-02

Membros da banca

Mauro Bertotti; Adalgisa Rodrigues de Andrade; Maiara Oliveira Salles; Susana Ines Cordoba de Torresi

• Orientador: Mauro Bertotti

Resumo

Nesta tese são apresentados resultados sobre o desenvolvimento de um micro/nanossensor de O2 para aplicação em microscopia eletroquímica de varredura (SECM) com o objetivo de monitorar alterações na atividade respiratória em uma única célula. A superfície dos microeletrodos de platina foi modificada por meio de um protocolo de platinização, visando à facilitação do processo de transferência de elétrons da reação de redução do O2. Como consequência, a sensibilidade do dispositivo no que diz respeito à detecção de O2 foi bastante aumentada. A estabilidade do microssensor e a natureza dos produtos ORR também foram avaliadas por SECM. O microssensor desenvolvido foi empregado no modo de competição redox da SECM para monitorar alterações locais na concentração de O2 em células (linhagem HS578T) em tampão fosfato durante a adição de substâncias específicas para modular a atividade das mitocôndrias. Um protocolo semelhante foi usado para examinar o metabolismo de um nemátodo (Caenorhabditis elegans) pela movimentação do microssensor de O2 sobre um único animal, com atenção especial sendo dedicada ao sistema reprodutivo. Portanto, a SECM demonstrou ser uma técnica poderosa e confiável para investigar eventos bioquímicos relacionados à atividade celular com alta resolução espacial. A última seção desta tese apresenta uma nova modalidade de microscopia de varredura desenvolvida no grupo do Prof. Schuhmann (Alemanha), baseada em conceitos de eletroquímica bipolar. A microscopia eletroquímica bipolar de varredura (SBECM) permite a aquisição independente de respostas de multi-microeletrodos localizados próximos a uma superfície. Ao contrário do deslocamento de uma única sonda como na SECM convencional, no caso da SBECM dados são obtidos com maior resolução temporal. Os resultados apresentados nesta tese confirmaram a versatilidade das técnicas de sondas eletroquímicas para a obtenção de informações localizadas sobre a concentração de oxigênio e como ferramentas para a expansão de conhecimentos mais aprofundados e abrangentes na área biológica. (AU)

• Processo FAPESP: 14/22396-6 - Desenvolvimento de microssensor acoplado à microscopia eletroquímica de varredura para a investigação da atividade respiratória mitocondrial
• Beneficiário: Carla Santana Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto