65ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 3. Química Analítica

CONSTRUÇÃO E CARACTERIZAÇÃO INICIAL DE ELETRODO DE OURO CONSTRUÍDO A PARTIR DE CD GRAVÁVEL PARA UTILIZAÇÃO NA CONSTRUÇÃO DE BIOSSENSORES.

Ricardo Silvério Nascimento da Silva - Depto. de Tecnologia Química - UFMA Tainá Leal Lima dos Santos - Depto. de Tecnologia Química - UFMA Gilvanda Silva Nunes - Profa. Dra. Depto. de Tecnologia Química - UFMA Paulo Roberto Brasil de Oliveira Marques - Prof. Dr. Orientador - Coordenação de Ciências Naturais - UFMA

INTRODUÇÃO:

Os eletrodos de ouro são largamente utilizados em estudos eletroanalíticos, devido à sua elevada pureza, ampla faixa de potencial de trabalho, bem como a possibilidade de controle e modificação da superfície eletródica. A idéia de utilização de CDs compactos graváveis para construção de eletrodos começou a ser desenvolvida pelos Professores Ívano Gutz e Lúcio Angnes, ambos do Instituto de Química da USP de São Paulo. Baseados em estudos e informações de que estes CDs eram constituídos por uma fina camada metálica de ouro ou prata, de alta pureza e uniformidade, depositada por sputtering, a qual geralmente possui uma espessura de 50 a 100 nm e área total da ordem de 100 cm2. A base de funcionamento dos biossensores está na capacidade que eles têm de captar modificações físico-químicas de um meio orgânico e transformá-las em sinais elétricos que podem assim ser medidos, estocado e processados de diversas formas. São formados por superfície altamente seletiva, que selecionará o sinal a ser detectado, e por um transdutor que faz a conversão do sinal biológico para sinal elétrico. Os eletrodos confeccionados a partir desses materiais foram denominados de CDtrodos, possuindo comportamento eletroquímico semelhante aos eletrodos convencionais, com performances compatíveis, apresentando superior versatilidade, facilidade de obtenção, boa repetibilidade e um custo bem mais baixo.

OBJETIVO DO TRABALHO:

O presente trabalho objetivou a construção e a caracterização eletroquímica do eletrodo de ouro a base de CD gravável, bem como seu comportamento como substrato eletródico e sua modificação de superfície com cistamina, objetivando o preparo inicial com futura plataforma para desenvolvimento de biossensores.

MÉTODOS:

Primeiramente foi efetuada a construção do eletrodo de ouro a partir de CD’s graváveis (Mitsuo Archive Gold CD-R 100 ®,). Utilizou-se ácido nítrico 95% para retirada das camadas poliméricas do CD, lavando-se com água destilada. Posteriormente, cortou-se o CD em formato retangular de aproximadamente 3x1 cm. Para definição da área eletródica, utilizou-se fita de galvanoplatia determinando uma área livre aproximada de 5 mm de diâmetro. O contato elétrico foi estabelecido com fio de cobre. O eletrodo foi limpo eletroquimicamente em meio de ácido sulfúrico 0,5 mol L-1, por voltametria cíclica. As medidas eletroquímicas foram realizadas em um potenciostato/galvanostato microAUTOLAB Tipo III, com célula de 3 eletrodos (Ag/AgCl, Pt e Au). Posteriormente, o comportamento eletroquímico do sensor foi avaliado em tampão fosfato pH 7,2 em presença de ferricianeto de potássio 0,01 mol L-1. Foram efetuados estudos de reprodutibilidade de sinal amperométrico e de velocidade de varredura. Em seguida, o eletrodo foi modificado com a metodologia das monocamadas automontadas de cistamina (0,001 mol L-1). A porcentagem de cobertura foi evidenciada pela diferença de intensidade de corrente antes e após a modificação. Estudos de oxidação e redução do composto azul de metileno foram efetuados em eletrólito objetivando avaliar o comportamento do mesmo sobre ouro limpo e modificado com cistamina.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

A construção do eletrodo de CD foi eficiente e simples, a partir de materiais alternativos, podendo preparar vários eletrodos de ouro em um só dia. A limpeza eletroquímica foi eficiente, sendo que um período de aproximadamente 20 ciclos voltamétricos foi o suficiente para um perfil comum de voltamograma de eletrodo de ouro em meio de ácido sulfúrico. O perfil do ferricianeto foi bem descrito no CD, com delta de potencial de 99 mV entre pico anódico e catódico, e razão de corrente entre estes picos de aproximadamente 1. A reprodutibilidade de perfil voltametrício foi elevada para 10 ciclos sucessivos e o estudo de velocidade de varredura evidenciou perfil de oxirredução sem complicações cinéticas. A modificação com cistamina foi eficiente para recobrir cerca de 38,5% da área do ouro, porém, esta cobertura não comprometeu o perfil eletroquímico voltamétrico do ferricianeto sobre o ouro. O composto azul de metileno apresentou comportamento semelhante ao descrito para os eletrodos de ouro convencionais.

CONCLUSÕES:

O eletrodo construído a partir de CD gravável obteve o mesmo comportamento que o eletrodo comercial, porém, com a vantagem de ser mais barato, podendo ser descartável. A caracterização eletroquímica demonstrou a eficiência desta construção. A modificação com monocamada de cistamina foi satisfatória, sendo parâmetro para futura imobilização de biomoléculas, mediadas eletroquimicamente pelo azul de metileno.

Palavras-chave: Eletrodos de CD, Eletrodos de ouro, Monocamadas automontadas.