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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autora: Mendes, Renata Kelly
Título: Investigação dos Efeitos dos Procedimentos de Imobilização em Monocamadas Auto-Organizadas da Enzima Peroxidase no Desenvolvimento de um Biossensor
Ano: 2006
Orientador: Prof. Dr. Lauro Tatsuo Kubota
Departamento: Química Analítica
Palavras-chave: SAM, Biossensor, HRP, Peróxido de hidrogênio
Resumo: Neste trabalho foram investigados diferentes métodos de imobilização da enzima HRP empregando como matrizes as monocamadas auto-organizadas formadas sobre eletrodos de ouro, bem como a avaliação da influência do processo de imobilização do elemento biológico no desempenho analítico do biossensor. Para isso. as monocamadas utilizadas foram formadas por meio de tióis com diferentes estruturas, tamanho de suas cadeias carbônicas e grupos terminais. Foi possível constatar que o tamanho da cadeia carbônica de um tioI influencia especialmente no empacotamento da monocamada e, conseqüentemente, na eficácia da imobilização das biomoléculas. Pelos estudos realizados visando a caracterização das SAM sobre a superfície eletródica foi possível verificar que os tióis que possuem em sua cadeia um número menor de carbonos (< 9) tendem a formar monocamadas com uma quantidade considerável de defeitos na superfície do ouro, o que leva a um recobrimento mais baixo. No entanto, os tióis que contém um número mais elevado de carbonos na cadeia apresentam um grau de recobrimento mais elevado e, no entanto, não são boas matrizes para biossensores eletroquímicos, pois podem passivar a superfície, diminuindo a transferência de elétrons e, como conseqüência, a sensibilidade do eletrodo. Quanto a imobilização da enzima nos eletrodos de ouro, verificou-se, por diferentes técnicas, que as monocamadas que possuem grupo terminal -NH2 foram aquelas que proporcionaram os melhores resultados, provavelmente devido ao uso do glutaraldeído como ligante no processo de imobilização. Ao analisar adicionalmente o desempenho do biossensor para a determinação de peróxido de hidrogênio, verificou-se que a SAM formada pela cisteamina é a mais adequada para a imobilização da HRP, por propiciar tanto uma melhor eficácia na adsorção enzima quanto uma sensibilidade mais elevada para H2O2.
Abstract: In this work different immobilization procedures of HRP were investigated using as support mIatrices the self-assembled monolayers formed on gold electrodes, as well as the evaluation of the influence of these immobilization processes in the biosensor performance. For this, the used monolayers were prepared by thiols with different structures, carbon chains size and terminal groups. It was possible to have evidence that the thiol carbon chain size influences especially in the coverage monolayer and, consequently, in the efficiency of the biomolecule immobilization. From the studies carried out for the SAM characterization on the electrode surface it was possible to verify that thiols with smaller chain (n<9) trends to form monolayers with a considerable amount of defects on gold surface, that it leads to a lower coverage. However, the thiols with a higher carbon chain present a higher coverage degree, are not being good matrices for electrochemical biosensors, because it can passive the surface, making difficult the electron transfer and, consequently, the electrode sensitivity. In relation to the enzyme immobilization on gold electrodes it was verified, for different techniques, that monolayers that possess -NH2 terminal group provided the best results, probably due to the use of glutharaldeyde as ligant at the immobilization process. Analyzing the biosensor performance for the hydrogen peroxide determination was verified that SAM formed by cysteamine is more adequate for HRP immobilization, because provide the better efficiency in the enzyme immobilization associated to high sensitivity for H2O2.
Arquivo (Texto Completo): vtls000432934.pdf ( tamanho: 1,09MB )

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