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https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3274
Tipo: | Dissertação |
Título: | Biossensores de colesterol baseados no sistema poli(álcool vinílico)/ftalocianina |
Autor(es): | MARTINS, Mayler |
Primeiro Orientador: | QUEIROZ, Alvaro Antonio Alencar de |
Resumo: | Neste trabalho foi desenvolvido um novo biossensor para determinação de colesterol baseado na imobilização da enzima colesterol oxidase (COx) em uma matriz de poli(álcool vinílico) (PVA) reticulada com ácido bórico e com ftalocianina de cobre (Ftc) como mediador de elétrons. O biossensor foi obtido através da técnica da evaporação do solvente a partir de uma solução contendo Ftc e COx. As membranas reticuladas de PVA foram caracterizadas por calorimetria diferencial exploratória (DSC), análise termogravimétrica (TMA) e espectroscopia eletrônica (UV/Vis) e vibracional (FTIR). O transporte de água através da membrana do biossensor foi estudada. Os resultados da análise DSC e TMA indicaram que tanto a temperatura de transição vítrea (Tg) quanto o módulo de Young cresceram com o aumento da densidade de reticulações do hidrogel. O coeficiente de difusão de água diminuiu com o aumento da densidade de reticulações, indicando que a reticulação das membranas diminuiu a mobilidade da água na estrutura PVA/Borato. Cálculos semi-empirícos pela metodologia PM3-d foram realizados no complexo PVA/Ftc. Os parâmetros geométricos, calor de formação, potencial de ionização e orbitais HOMO-LUMO foram calculados e comparados com a o espectro vibracional (FTIR) e os resultados da caracterização elétrica. O biossensor desenvolvido foi utilizado para determinação de colesterol com grande eficiência. Sob condições ótimas, o biossensor apresentou uma resposta linear para concentrações de colesterol de 0.1 mM a 5.17 mM, com uma resposta rápida (12 s) e alta sensibilidade. |
Abstract: | A new amperometric biosensor for the determining cholesterol based on the immobilization of cholesterol oxidase (ChOx) in a crosslinked poly(vinyl alcohol) (PVA) matrix and the charge transfer mediator copper phtahalocyanine (Ftc) is described. The biosensor was obtained by the complexation-mediated solubilization method, where Ftc was dispersed in high concentration in an organic aprotic solvent for the formation of the electron donor-acceptor complex. The crosslinked PVA membranes were characterized by differential scanning calorimetry (DSC), thermomechanical analysis (TMA), electronic spectroscopy (UV/Vis) and vibrational (FTIR) spectroscopy. The water transport through the biosensor membrane was studied by the equilibrium degree of swelling. The results of DSC and TMA indicate that both, the glass transition temperature (Tg) and Young modulus were increased systematically with crosslinking density of the hydrogel. The water diffusion coefficient decreased with the increase in the crosslinking degree indicating that the water molecules possess a lower degree of translational mobility and are "tightly bound" in the PVA-borate complex structure. Semiempirical calculations using PM3-d have been performed on the Ftc/PVA charge transfer complex. The geometry parameters, heats of formation, ionization potential, HOMO-LUMO energy differences are also reported and compared with the vibrational (FTIR) spectra and conductivity experimental results. The developed biosensor has been used for the determination of cholesterol with an acceptable accuracy. Under optimal conditions, the biosensor shows a linear response to cholesterol in the range of 0.1 mM to 5.17 mM, with a fast response (12 s) and high sensitivity. |
Palavras-chave: | Biossensor Poli (álcool vinílico) Ftalocianina de cobre Colesterol oxidase |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Itajubá |
Sigla da Instituição: | UNIFEI |
metadata.dc.publisher.department: | IEM - Instituto de Engenharia Mecânica |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Materiais para Engenharia |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3274 |
Data do documento: | 26-Set-2006 |
Aparece nas coleções: | Dissertações |
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