| Summary: | ?rea de Concentra??o: Qu?mica Anal?tica. === Submitted by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2016-01-06T16:39:24Z
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Previous issue date: 2014 === Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (Capes) === Neste trabalho foi investigada a eletropolimeriza??o do ?cido 4-aminobenz?ico (4-ABA), visando sua aplica??o como plataforma funcionalizada para imobiliza??o de biomol?culas, para o desenvolvimento de sensores biol?gicos. Foi utilizado o mon?mero 4-ABA, e por meio deste a eletrogera??o foi conduzida sobre a superf?cie do eletrodo de grafite (EG), utilizando-se as t?cnicas de voltametria c?clica (VC) e cronoamperometria (CA), onde nesta, foi investigado o tempo de eletrodeposi??o. Associado a este estudo, foi investigado a imobiliza??o de pequenos fragmentos de DNA (oligonucleot?deos), observando a atua??o da plataforma funcionalizada na resposta do biossensor em rela??o ? detec??o dos oligonucleot?deos, bem como avalia??o do reconhecimento do evento de hibridiza??o, com o alvo complementar. Para a VC, os EG foram modificados com 100 ciclos consecutivos de potencial, em velocidade de varredura de 50 mV/s, na faixa de potencial de +0,00 a +1,20 V, enquanto que na CA, os EG foram modificados nos potenciais de +0,95 V; +1,05 V e +1,15 V, onde tempo de polimeriza??o foi investigado em 4800 segundos e 2400 segundos. Observou-se que dentre os tr?s potenciais pr?-estabelecidos, o que apresentou maior eletroatividade, foi no eletrodo modificado ? +1,05 V, seguido dos potenciais de +1,15 V e +0,95 V, respectivamente. Para o filme formado em +0,95 V, h? um ligeiro aumento da corrente na atividade do par redox, sendo tamb?m observado que um maior deslocamento de potencial e corrente, ocorreu para o eletrodo modificado em +1,05 V seguido do potencial +1,15 V. A atividade eletroqu?mica dos filmes polim?ricos ? praticamente da mesma magnitude quando a eletropolimeriza??o por CA, ocorre a 4800 segundos e 2400 segundos. O eletrodo que apresentou as melhores respostas para imobiliza??o e detec??o das bases p?ricas, guanina e adenina, foi o eletrodo modificado por VC, seguido do eletrodo modificado no potencial de +1,05 V, uma vez que mostrou-se maiores amplitudes nos valores de corrente de pico an?dica (Ipa) dentre os potenciais constantes. Os filmes formados a 2400 segundos apresentam menor sensibilidade para a imobiliza??o e detec??o da guanina, biomarcador. Medidas de espectroscopia de imped?ncia eletroqu?mica (EIE) mostraram maior resist?ncia ? transfer?ncia de carga (Rtc) para o eletrodo modificado no potencial +1,05 V, seguido do eletrodo modificado por VC. Imagens de microscopia eletr?nica de varredura (MEV) mostraram que em todos os casos n?o h? total recobrimento da superf?cie do EG. Para o poli(4-ABA) eletropolimerizado por VC, as imagens de MEV mostraram morfologia completamente distinta, pois se observa uma maior cobertura da superf?cie do grafite, quando comparado aos filmes polim?ricos formados por CA. ? n?tido que para os filmes formados a 4800 segundos, h? maior presen?a de material depositada para a plataforma desenvolvida em +1,05 V. A plataforma Poli(4-ABA)/EG mostrou-se eficiente e sens?vel para a imobiliza??o do oligonucleot?deo (poliGA), bem como a detec??o do evento de hibridiza??o com o oligonucleot?deo complementar (poliCT). A ssDNA apresentou melhor afinidade pelo azul de metileno (AM) devido aos pares de bases da guanina presentes na sonda, comparada a dsDNA, onde a forma??o do h?brido diminui o acesso de intercala??o do azul de metileno (AM) ?s bases guanina, enquanto que a resposta eletroqu?mica do brometo de et?dio (BE) foi melhor observada na dsDNA. Estudos da imobiliza??o do pept?deo DD K, com o alvo espec?fico (fosfolip?deo POPC), e o alvo n?o espec?fico (fosfolip?deo POPC + colesterol), mostraram-se bastante promissores. A imobiliza??o do pept?deo sobre o poli(4-ABA) n?o gerou grandes altera??es no perfil dos espectros de EIE. Foi poss?vel observar uma semelhan?a entre os diagramas de Bode para as medidas da sonda e da sonda + alvo espec?fico devido ? forte intera??o existente entre pept?deo/LUVs sem colesterol. Contudo, para o eletrodo contendo a sonda + alvo n?o espec?fico (LUVs com colesterol), o espectro foi alterado. Tais resultados indicam promissora aplica??o da plataforma desenvolvida no reconhecimento de alvos biol?gicos, bem como o desenvolvimento de biossensores. === Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2014. === ABSTRACT
The electropolymerization of 4-aminobenzoic acid (4-ABA) on graphite electrodes (GE) was investigated for the development of electrochemically functionalized platforms applied in the immobilization of biomolecules. The electrogeneration of 4-ABA was carried out in perchloric acid solutions using cyclic voltammetry (CV) and chronoamperometry (CA) techniques. In the case of CV studies, the GEs were modified by applying 100 consecutive potential cycles, while in the case of CA studies the electrodes were modified at different potentials (E/V vs. Ag/AgCl): +0.95, +1.05 and +1.15. The modified GEs were characterized using CV and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques in HClO4 solutions in the presence and absence of the ferricyanide/ferrocyanide redox couple (redox probe). Scanning electron microscopy (SEM) was used for morphological characterization. In case of CA, the best electrochemical activities for the electropolymerization reaction were verified at +1.05 V > +1.15 V > +0.95 V. The poly(4-ABA) platforms were investigated for the immobilization and direct detection of purine bases (adenine and guanine), where the higher values of the anodic peak current (Ip,a) were observed for the transducers electroformed using CV. For immobilization of oligonucleotides poly(GA) and recognition of hybridization event with the complementary target poly(CT), methylene blue (MB) and ethidium bromide (EB) were used as indicator and intercalator, respectively. MB was reduced at ?0.26 V resulting in the cathodic peak current (Ip,c) for the ssDNA, while in the case of EB the oxidation was observed at +0.58 V thus resulting in the higher values of Ip,a for the dsDNA. The platforms were also evaluated for immobilization of the DD K peptide, whose antibacterial activity and biological recognition were verified using the complementary (phospholipid 1- palmitoyl - 2 - oleoyl phosphatidylcholine - POPC) and non-complementary (phospholipid POPC + cholesterol) targets. The recognition mechanism was monitored using impedance measurements, where it was verified a good interaction of the peptide DD K with the POPC mimetic membrane. In addition, the interaction was affected by the presence of cholesterol, thus revealing that the use of poly(4-ABA) platforms is very promising for the development of biosensors.
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