Membranas compósitas de poliestireno/polianilina para a extração de DNA de meios aquosos

• Main Author: BRANDÃO, Winnie Queiroz
• Other Authors: http://lattes.cnpq.br/4505138524062254
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Pernambuco 2017
• Subjects: Eletrofiação; Membranas de polianilina; Recuperação do DNA; Electrospinning; Polyaniline membranes; DNA retrieval
• Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/18383

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa ([e-mail]) on 2017-03-08T12:47:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) VersãoFinal_Dissertação Winnie Brandão.pdf: 3866454 bytes, checksum: 7c557a3aa4c5f7cd118decbc7ad66dbb (MD5) === Made available in DSpace on 2017-03-08T12:47:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) VersãoFinal_Dissertação Winnie Brandão.pdf: 3866454 bytes, checksum: 7c557a3aa4c5f7cd118decbc7ad66dbb (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 === FACEPE === A extração de DNA a partir de amostras biológicas é um passo necessário em quase todos os processos biotecnológicos. No entanto, não apenas as amostras contendo DNA são geralmente distintas na origem, como não existe um único processo comum para estes métodos de extração, ou mesmo um único material que satisfaça todos os requisitos necessários para realizar estas tarefas. Como consequência, o desenvolvimento de novos materiais ou métodos para a melhoria dos protocolos de extração de DNA, em termos de rendimento, pureza, tempo e custo, continua sendo de grande interesse. Neste trabalho, descrevemos a preparação de um novo tipo de membrana compósita de poliestireno/polianilina (PS/PANI) que não só exibe altos níveis de captura de cadeias de DNA a partir de soluções aquosas, mas também permite essa liberação de maneira simples e eficiente. A membrana compósita consiste de fibras de PS produzidas pela técnica de eletrofiação e modificadas com nanogrãos de PANI depositados através de uma polimerização química in situ. As membranas obtidas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), medidas de ângulo de contato, espectroscopia UV-Vis e por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Utilizamos solução aquosa de DNA de esperma de salmão como um sistema modelo para examinar a capacidade de adsorção destas membranas para moléculas de ácido nucleico. Em experimentos realizados no modo batelada, encontramos uma capacidade máxima de adsorção de 153,8 mg de DNA por grama de PANI, com o limite de saturação sendo alcançado em apenas 9 min. Além disso, demonstramos que é possível conseguir a liberação completa do DNA adsorvido por simples alteração do pH do meio aquoso. Os processos de adsorção e dessorção foram acompanhados por imagens de fluorescência. Realizamos também experimentos de adsorção de DNA através da adaptação da membrana a uma coluna de centrifugação. Os resultados correspondentes indicam que nessa configuração experimental as membranas compósitas de PS/PANI se mostram um material bastante promissor para a purificação de ácidos nucleicos e outras biomoléculas. === Extraction of nucleic acids from biological samples is a necessary step in almost all biotechnological procedures. However, whereas DNA-containing samples are usually distinct in origin and no single common methodology exists for these extraction methods, there is no single material that satisfies the necessary requirements to carry out these tasks. Consequently, the development of new materials or methods to the improvement of DNA extraction protocols (in terms of yield, purity, time, and cost) continues to be of great interest. In this work, we describe the preparation of a novel type of polyaniline/polystyrene (PANI/PS) membrane that not only exhibits high levels of capture of DNA strands dissolved in aqueous solutions but also allows for their simple and efficient posterior release. The composite membrane consists of electrospun PS fibers modified with deposited PANI nanograins through an in situ chemical polymerization. The membranes were characterized by scanning electron microscopy (SEM), contact angle, UV-Vis spectroscopy and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). We have used aqueous solution sodium salt of Salmon Sperm DNA as a model system to examine the adsorption capacity of these membranes for nucleic acid molecules. In batch-mode experiments, we have found a maximum adsorption capacity of 153.8 mg of DNA per gram of PANI, with the saturation limit being reached within only 9 min. In addition, we have demonstrated that it is possible to achieve the complete release of the adsorbed DNA by simple changes on the pH of the aqueous medium. The adsorption and desorption procedures were followed by fluorescence imaging. We also performed DNA adsorption experiments by adapting the composite membrane to a spin column. Under this experimental setup, the PANI/PS composite membranes appear as promising material for the efficient purification of nucleic acids and other valuable biomolecules.