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Submitted by MICHELLE AYRES DE CAMPOS PINTO null (xelle_ayres@hotmail.com) on 2016-08-05T03:48:57Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 5119468 bytes, checksum: e45252647622db705d58e5563576139d (MD5) Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-08-10T13:39:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pinto_mac_me_bauru.pdf: 5119468 bytes, checksum: e45252647622db705d58e5563576139d (MD5) Made available in DSpace on 2016-08-10T13:39:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pinto_mac_me_bauru.pdf: 5119468 bytes, checksum: e45252647622db705d58e5563576139d (MD5) Previous issue date: 2016-06-07 O presente trabalho visa propor o uso de filmes nanoestruturados de PAni/MWCNT-COOH em sensores eletroquímicos aplicados à detecção de compostos fenólicos. A sinergia das propriedades condutoras dos nanotubos de carbono, CNT, com as propriedades mecânicas, como a moldabilidade, e comportamento eletroquímico bem conhecido do polímero condutor polianilina, PAni, foram os fatores determinantes para a proposta. Os filmes nanoestruturados foram construídos através da técnica Layer by Layer (LbL) variando-se o número de bicamadas do filme (1, 3, 5, 7 e 10 bicamadas) para avaliar a influência de sua arquitetura no funcionamento do sensor. Para avaliar as propriedades do compósito foram utilizados dois filmes, PAni/PVS (polivinilsulfato de sódio) e PEI/MWCNT-COOH (polietilenoimina / nanotubos de parede múltipla funcionalizados), com ambos os materiais isolados para comparação dos resultados obtidos. A análise por Voltametria Anódica de Redissolução por Onda Quadrada (SWASV) demonstrou que os filmes de PAni/MWCNT-COOH com 1, 3 e 5 bicamadas, assim como o filme de PAni/PVS não detectaram o analito 2-clorofenol. Por outro lado, o filme de PAni/MWCNT-COOH com 7 e 10 bicamadas e o filme de PEI/MWCNT-COOH detectaram a presença do analito, porém o limite de quantificação inferior do filme de 7 bicamadas foi superior a 1 ppm (7,78 μmol L-1) sendo ineficaz para aplicação ambiental. O filme que apresentou os melhores resultados para detecção dos analitos foi o filme PAni/MWCNT-COOH com 10 bicamadas. Os valores obtidos para o analito 2-clorofenol foram limites de quantificação de 4,7 – 15,9 μmol L-1, limite de detecção de 1,35 μmol L-1 e sensibilidade de 3,35 x 10-7 A . mol cm-² L-1. Para o analito 3-clorofenol foram obtidos limites de quantificação de 2,8 – 9,3 μmol L-1, limite de detecção de 1,1 μmol L-1 e sensibilidade de 2,3 x 10-7 A. mol cm-² L-1. Para o fenol, os seguintes valores foram obtidos: limites de quantificação de 3,7 – 11,2 μmol L-1, limite de detecção de 2,3 μmol L-1 e sensibilidade de 1,4 x 10-7 A. mol cm-² L-1. This work proposes the use of PAni/MWCNT-COOH nanostructured films as electrochemical sensors applied to the detection of phenolic compounds. The synergy of carbon nanotubes, CNT, conductive properties with the mechanical properties, such as moldability, and well known electrochemical behavior of conducting polymer polyaniline, Pani, were the determining factors for this proposal. The nanostructured films were built using layer by layer (LbL) technique, changing the number of film bilayers (1, 3, 5, 7 and 10 bilayers) to evaluate the architectures influence on sensor performance. To compare the properties of the composite, two films were used, PAni/PVS (sodium poly(vinyl) sulfate) and PEI/MWCNT-COOH (polyethyleneimine / multi wall carbon nanotubes functionalized), with each isolated material for comparing the obtained results. Square-wave anodic stripping voltammetry (SWASV) analysis showed that the PAni/MWCNT-COOH films with 1, 3 and 5 bilayers, as well as the PAni/PVS film, did not detect the analyte 2-chlorophenol. On the other hand, the PAni/MWCNT-COOH film with 7 and 10 bilayers, and the PEI / MWCNT-COOH film detected the analyte, but the 7 bilayer film quantification limit was higher than 1 ppm (7.78 μmol L-1) being ineffective for environmental applications. The best results for analyte detection were presented by the PAni/MWCNT-COOH film. The values obtained for the 2-chlorophenol analyte were in the range from 4.7 to 15.9 μmol L-1, the detection limit was 1.35 μmol L-1 and the sensibility was 3.35 x 10-7 A . mol cm-² L-1. For the 3-chlorophenol analyte the range was 2.8 to 9.3 μmol L-1, the detection limit was 1.1 μmol L-1 and the sensibility was 2.3 x 10-7 A . mol cm-² L-1. For phenol, the following values were obtained: range of 3.7 – 11.2 μmol L-1, detection limit of 2.3 μmol L-1 and sensibility of 1.4 x 10-7 A mol cm-² L-1.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) In the present work, Layer-by-Layer films of Anti-PSA antibody in the absence and presence of DPPG liposomes were produced in order to study the detection of prostate specific antigen (PSA) by different characterization techniques. The free Anti-PSA antibody in solution and incorporated into liposome was characterized by UV-vis spectroscopy and Circular Dichroism (CD). In the first characterization, it was verified the main absorption bands of the antibody and a possible aggregation in the absence of the liposome. CD measurements indicated disordered structures of free antibody. However, its secondary structure (ß-Sheet) was maintained in the presence of liposomes. The film Layer- by-Layer of free Anti-PSA antibody and incorporated into DPPG liposomes was done alternating the antibody with different polycations, PAH (poly (allylamine hydrochloride)) and PEI (poly (ethyleneimine)). The films fabricate on quartz and gold sensors were characterized by UV-vis and SPR spectroscopy. These results proved the deposition of the materials on different substrates and the PEI was the best polyelectrolyte for immobilization of the antibody. Through the SPR measures it was simulated thickness and refractive index of the film bilayers. The PEI, PVS and Anti-PSA casting film and PEI/PVS and PEI/Anti-PSA LbL films were characterized by FTIR, it was observed through the bands of the spectra the interaction between the polyelectrolyte and found the deposition of antibody in the film. Acting as PSA detection unit, the (PEI/PVS)1/(PEI/Anti-PSA+DPPG)5 and (PEI/PVS)1/(PEI/Nati-PSA)5 films were characterized by cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and SPR and both systems were able to detect PSA at concentrations below 4 ng.mL-1 that is the normal concentration for a healthy individual. No presente trabalho foram produzidos filmes nanoestruturados camada por camada (LbL) de anticorpo Anti-PSA na ausência e na presença de lipossomos de DPPG, a fim de estudar a detecção do antígeno prostático específico (PSA) por diferentes técnicas de caracterização. A solução de anticorpo Anti-PSA, livre e incorporado em lipossomo, foi caracterizada por espectroscopia UV-vis e Dicroísmo Circular (CD). Sendo que no primeiro caso, foram verificadas as principais bandas de absorção do anticorpo e uma possível agregação na ausência do lipossomo. As medidas de CD indicaram estruturas desordenadas do anticorpo livre e na presença do lipossomo o anticorpo manteve a sua estrutura secundária (Folha-ß). Os filmes LbL de anticorpo Anti-PSA e Anti-PSA+DPPG, alternados com diferentes policátions, PAH (poli(alilamina hidroclorada)) ou PEI (poli(etilenoimina)) foram fabricados sobre quartzo e o sensor de ouro modificado com 11-MUA e caracterizados por espectroscopia UVvis e Ressonância Plasmônica de Superfície (SPR), no qual foi constatado a deposição dos materiais nos diferentes substratos e definido o PEI como melhor polieletrólito para imobilização do anticorpo. Através das medidas de SPR também foi simulado a espessura e o índice de refração das bicamadas de filmes. Os filmes casting de PEI, PVS e Anti-PSA e os filmes LbL destes materiais foram caracterizados por Espectroscopia de Absorção no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), através das bandas dos espectros no modo de transmissão e reflexão verificou-se a interação entre os polieletrólitos e constatou a deposição do anticorpo no filme. Atuando como unidade de detecção do PSA os filmes de (PEI/PVS)1/(PEI/Anti-PSA+DPPG)5 e de (PEI/PVS)1/(PEI/Nati-PSA)5 foram caracterizados por voltametria cíclica (VC), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e por SPR, e, ambos sistemas foram capazes de detectar o PSA em concentrações inferiores a 4 ng.mL-1 que é a concentração normal para um indivíduo saudável. 2013/23288-0

Não recebi financiamento This work focuses on the production of nanostructured films of poly (ethyleneimine) PEI together with MAO-b free and encapsulated in liposomes constructed by the layer-bylayer technique (LbL), for application in biosensors. Liposomes are microscopic vesicles composed of concentric lipid bilayers separated by aqueous medium, capable of encapsulating hydrophilic and/or hydrophobic molecules, which are, respectively, included in the aqueous compartment and the membrane or adsorbed. Enzymes encapsulated in liposomes have advantages in stability and catalytic activity compared to the free enzyme. Liposomes were synthesized by using a rotary evaporator and subsequently the enzyme was immobilized. The phospholipids dipalmitoyl phosphatidyl glycerol (DPPG) and palmitoyl oleoyl phosphatidyl glycerol (POPG) and the mixture of the two were used in this study in the ratio (1:1) and (1:4) (m/m). To build a biosensor in neurotransmitter monoamine oxidase b on, thin films were set up on poly (ethyleneimine) PEI together with monoamine oxidase b enzyme (MAO-B) immobilized or not in liposomes and deposited on ITO electrodes, being the Prussian blue a mediator of electrons. The obtained films were characterized by fluorescence spectroscopy, UV-visible and circular dichroism. The results indicated that the film is deposited successfully on quartz and ITO. The amperometric measurements were performed to detect the film sensitivity and the detection limits and check which architecture is best suited for the best composition of the biosensor. The results achieved until now show that the liposome retain the conformational structure of the enzyme and films composed of PEI / MAO-B + POPG:DPPG in proportion (1:4) (w/w) indicate better performance of the biosensor, due to the sensitivity value of 0.33 ± 0.02 µA.cm-2 mM-1 found and a good selectivity. Este trabalho é centrado na produção de filmes nanoestruturados de poli (etilenoimina) PEI em conjunto com MAO-B livre e encapsulada em lipossomos, construídos através da técnica layer-by-layer (LbL), camada por camada, para aplicação em biossensores. Lipossomos são vesículas microscópicas compostas de bicamadas lipídicas concêntricas, separadas por um meio aquoso, capazes de encapsular moléculas hidrofílicas e/ou hidrofóbicas, que se encontram, respectivamente, no compartimento aquoso e inserida ou adsorvidas na membrana. Enzimas encapsuladas em lipossomos apresentam vantagens quanto à estabilidade e atividade catalítica em comparação com a enzima livre. Os lipossomos foram sintetizados por rotaevaporação e a enzima foi imobilizada na sequência. Os fosfolipídios dipalmitoil fosfatidil glicerol (DPPG) e palmitoil oleil fosfatidil glicerol (POPG) e a mistura dos dois foram utilizados neste trabalho nas proporções de (1:1) e (1:4) (m/m). Para construir um biossensor de dopamina baseado em monoamina oxidase b, filmes finos foram montados de poli (etilenoimina) PEI juntamente com a enzima Monoamina oxidase b (MAO-b) imobilizada ou não em lipossomos e depositados sobre eletrodo de ITO, tendo como mediador de elétrons o Azul da Prússia. Os filmes obtidos foram caracterizados por espectroscopias de fluorescência, UV-visível e dicroísmo circular. Os resultados indicaram que o filme é depositado com sucesso sobre quartzo e ITO. As medidas amperométricas foram realizadas nos filmes para detectar sensibilidades e limite de detecção e verificar qual arquitetura é mais adequada para a melhor composição do biossensor. Os resultados obtidos mostram que os lipossomos conservam a estrutura conformacional da enzima e os filmes compostos por PEI/MAO-B+POPG:DPPG na proporção (1:4) (m/m) indicam um melhor desempenho do biossensor, devido ao valor de sensibilidade encontrado de 0,33±0,02 ?A.cm- 2mM-1 e uma boa seletividade.