65ª Reunião Anual da SBPC

C. Ciências Biológicas - 3. Bioquímica - 6. Bioquímica

AVALIAÇÃO DE UM BIOSSENSOR BASEADO EM NANOPARTÍCULAS DE OURO IMOBILIZADAS EM NANOTUBOS DE CARBONO COMO MATRIZ PARA ADSORÇÃO DE CONCAVALINA A.

Beatriz Maria Veloso Pereira - Departamento de Bioquímica - UFPE Maria Danielly Lima de Oliveira - Profa. Dra. /Orientadora – Departamento de Bioquímica - UFPE César Augusto Souza de Andrade - Prof. Dr. / Integrante – Departamento de bioquímica - UFPE

INTRODUÇÃO:

Os biossensores são pequenos dispositivos que utilizam reações biológicas para detecção de analitos-alvo. É composto de um elemento de reconhecimento e de um elemento transdutor. Seu uso traz uma série de vantagens, pois são altamente sensíveis e seletivos, relativamente fáceis em termos de desenvolvimento além de acessíveis e prontos para uso. Entretanto, há certas limitações, como interferências de elementos eletroquimicamente ativos presentes na amostra, pouca estabilidade a longo prazo e problemas de transferência de elétrons. A fim de eliminar ou diminuir essas limitações, os nanotubos de carbono (NTCs) podem ser utilizados para modificar o elemento transdutor desse dispositivo. Os NTCs aumentam a área eletroativa, promovem transferência de elétrons com maior eficiência, diminuindo o sobrepotencial de trabalho e aumentando a seletividade do biossensor. Entretanto, a dispersão de NTCs em solventes é geralmente insatisfatório devido à sua insolubilidade, e a suspensão resultante é instável. Propõe-se então o uso da quitosana como matriz oclusora. A interação quitosana e nanotubos ocorre através de interação eletrostática. Como elemento de bioreconhecimento propõe-se o uso da lectina ConA que é capaz de se ligar especificamente e reversivelmente a mono ou oligossacarídeos específicos.

OBJETIVO DO TRABALHO:

Aperfeiçoamento da superfície transdutora de biossensores usando NTCs e ConA dispersos em quitosana por meio das técnicas eletroquímicas espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e voltametria cíclica (VC).

MÉTODOS:

O eletrodo de ouro (Au) foi limpo numa solução de H2SO4 diluído. Para uma avaliação da adsorção de quitosana sobre o eletrodo de ouro foi preparada uma solução de quitosana (0,2%, pH 5,0). Posteriormente 2uL dessa solução foi adicionada ao eletrodo e os tempos de adsorção observados foram de 10 min, 15 min, 20 min e 25 min. Os NTCs foram sintetizados segundo Rong et al e a seguir os NTCs foram dispersos em água (1mg/mL) . Em seguida, numa proporção 2:1 NTCs e quitosana (Qui) foram misturados para obtenção do sistema NTCs-Qui e 2 uL dessa mistura foi adicionando no eletrodo de ouro. Por último, foi preparada uma solução da lectina ConA (200ug/mL) e posteriormente ConA foi incubada no sistema CNTs-Qui nos tempos de 30min, 40 min e 60 min. Em adição, foi realizada a síntese de nanopartículas de ouro (NpsAu) sobre os NTCs e em seguida dispersos em 1mL de Qui e avaliada a adsorção do sistema NpsAu-NTCs-Qui sobre o eletrodo Au. Os experimentos de EIE foram realizados em um Potenciostato/galvanostato uAutolab numa célula convencional de três eletrodos, sendo o de trabalho o eletrodo Au, o de referência Ag/AgCl saturado com KCl e o contra eletrodo de platina. As medidas de EIE foram realizadas numa solução de ferro-ferricianeto de potássio como par redox numa faixa de freqüência entre 100 mHz a 100 KHz com um potencial de amplitude alternada de 10 mV. As medidas de VC foram feitas varrendo o potencial de -0,2 a 0.7V numa velocidade de varredura igual a 50mV/s-1.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

A partir das técnicas de VC e EIE foram analisados o aumento ou diminuição da resposta amperométrica e aumento ou diminuição da resistência a passagem dos elétrons, respectivamente. Os dados de VC demonstraram que na presença de Qui houve um aumento da resposta amperométrica do eletrodo e uma redução da resistência de transferência de carga (Rtc) em diferentes tempos (10 min, 15min, 20 min e 25 min). Pode-se observar que o tempo de 10min foi satisfatório para as próximas etapas de modificação do eletrodo, visto que o incremento de tempo não alterou de sobremaneira a eletroatividade do eletrodo de Au. Após adição do NTCs (NTCs-Qui) observou-se um maior aumento da resposta amperométrica do sistema e diminuição substancial da resistência a passagem de elétrons, o que está associada às propriedades eletrônicas do NTCs. Após a adsorção da lectina ConA ao sistema NTCs-Qui houve diminuição da resposta amperométrica e aumento do Rtc, o que demonstra adsorção de ConA sobre o sistema. Em adição, foi observado que o tempo de 60 min foi eficiente para imobilização de ConA. O sistema NpsAu-CNTs-Qui apresentou boa resposta eletroquímica com aumento da resposta amperométrica total do sistema, refletindo ser um bom candidato como superfície de adesão da lectina em estudo dado ao sinergismo das propriedades das NpsAu e NTCs.

CONCLUSÕES:

De acordo com os estudos desenvolvidos o uso de NTCs e NpsAu como alternativas de aperfeiçoar o biossensor mostraram-se satisfatórios. Foi observado um aumento na cinética eletrônica do eletrodo modificado. Em adição, a quitosana se mostrou uma ótima matriz oclusora para os NTCs, NTCs-ConA e NpsAu-NTCs. Desta forma, o biossistema NTCs-Qui-ConA para ser um bom candidato como futuro biossensor de glicoproteínas de interesse clínico.

Palavras-chave: ConA, Nanotecnologia, Biossistemas.