Plataforma eletroquímica para detecção de glicose baseado na tecnologia de filmes

Abstract

Os biossensores a base de glicose oxidase são de grande importância para monitorar a glicose no sangue, além de auxiliar no diagnóstico e tratamento de doenças como a diabetes. Neste trabalho foi desenvolvida uma plataforma com um material condutor a base de sílica, titânia e carbono grafite para servir como matriz de imobilização de nanopartículas de ouro e enzima glicose oxidase. Tanto a síntese do material condutor quanto a forma de imobilização foram realizadas pelo método sol-gel, sendo que a técnica de spin-coating foi empregada para formação de filmes na superfície das plataformas feitas a partir do material matriz. Além disso, um silsesquioxano iônico foi obtido para estabilização das nanopartículas de ouro. O material condutor foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura e isotermas de adsorção e dessorção de N2 com a finalidade de conhecer a sua morfologia e textura. As nanopartículas foram submetidas à espectroscopia no UV-visível e microscopia eletrônica de transmissão para confirmar sua estabilização. Por último, foram realizados testes eletroquímicos como a voltametria cíclica e cronoamperometria para verificar a atividade da enzima na plataforma. Os resultados obtidos permitem dizer que: o material condutor apresenta mesoporos, e uma superfície com poucas rugosidades; as nanopartículas de ouro foram estabilizadas com sucesso no tamanho aproximado de 10 nm de diâmetro; o biossensor apresenta boa sensibilidade, tendo como limite de detecção e quantificação 0,508 mmol L-1 e 1,69 mmol L-1 respectivamente.

The biosensors based on glucose oxidase are of great importance for monitoring the glucose in blood, besides helping in diagnostic and treatment of diseases like diabetes. In this work was developed a platform with a conductor material made of silica, titania and graphite carbon to be used as base for immobilization of gold nanoparticles and glucose oxidase enzyme. Both the synthesis of an conductor material and the form of immobilization were realized by sol-gel process, the spin- coating technique was used for the formation of films on the surface of plataforms made of the base material. Furthermore, a silsesquioxane ionic was obtain for the stabilization of gold nanoparticles. The conductor material was characterized by scanning electron microscopy and adsorption and desorption of N2 with the goal of know the morphology and texture. The nanoparticles were submitted to UV-Vis espectroscopy and transmission electron microscopy to confirm the stabilization. Lastly the electrochemistry tests like cyclic voltammetry and chronoamperometry were realized to verify the enzyme activity on the platform. The obtained results allow to say that: the gold nanoparticles were successful stabilized at the size of about 10 nm of diameter; the biosensor shows good sensibility, with an limit of detection and quantification of 0,508 mmol L-1 e 1,69 mmol L-1 respectively.