ISEP - DM – Biorrecursos
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Browsing ISEP - DM – Biorrecursos by advisor "Duarte, Abel José Assunção"
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- Biossensor Eletroquímico em Cortiça: Deteção de um Biomarcador Associado à Doença de ALZHEIMERPublication . Correia, Bárbara Portugal; Duarte, Abel José AssunçãoO desenvolvimento de tecnologias de diagnóstico de rápida deteção tem sido alvo de grande interesse e investigação, sobretudo quando se refere a doenças neurológicas. Assim sendo, o objetivo principal deste trabalho consistiu no desenvolvimento de sensores eletroquímicos com base em polímeros de impressão molecular (MIP) desenvolvidos em suportes sustentáveis, como a cortiça, para a determinação de um biomarcador associado a processos neuroinflamatórios, a Interleucina 6 (IL6). Numa primeira parte do trabalho, foram otimizadas as condições experimentais para a construção do biossensor, nomeadamente com a escolha criteriosa do monómero a utilizar, de forma a interagir adequadamente com a molécula alvo definida, IL6. A determinação seletiva deste biomarcador foi conseguida utilizando um mecanismo de polimerização eletroquímica com remoção da proteína da matriz polimérica criada, através do ácido sulfúrico. Toda a evolução das diferentes etapas da construção do biossensor foi seguida por técnicas eletroquímicas, nomeadamente, impedância eletroquímica (EIS) e voltametria cíclica (CV). A otimização do biossensor foi efetuada em elétrodos de carbono convencionais descartáveis (SPE), em suporte em cerâmica. Por fim, o desempenho do sensor foi avaliado com a incubação de diferentes padrões de IL6, em solução tampão (PBS) inicialmente, e posteriormente, num sistema próximo do real, neste caso com a deteção de IL6 em amostra de soro comercial. Foi testada a seletividade do sensor eletroquímico na presença de compostos como a ureia, glicose, entre outros, que coexistem em excesso em amostras biológicas. Numa segunda parte do trabalho, após o estudo de condições ótimas e análise de parâmetros eletroquímicos do biossensor, o biossensor foi sintetizado com a mesma metodologia em elétrodos de carbono descartáveis em suporte de cortiça. Posteriormente, procedeu-se à avaliação do seu desempenho analítico. Em concordância com os resultados analíticos em elétrodos comerciais, concluiu-se que o sensor molecularmente impresso (MIP) em suporte de cortiça, obteve um bom desempenho analítico com gama de linearidade entre 0,001 a 10 ng/mL e coeficientes de correlação acima de 0,97 para curvas de calibração em tampão e em amostras de soro. Estes valores englobam os valores fisiológicos da proteína no soro de pacientes com a doença de Alzheimer (DA). Os polímeros sem impressão molecular (NIPs), tiveram uma resposta analítica muito baixa, concordante com o esperado devido à ausência de proteína. Em resumo, os biossensores desenvolvidos em suportes de cortiça apresentaram um bom desempenho analítico, que comparativamente aos sensores tradicionais, considerou-se igualável. Estes resultados demonstram ser possível aplicar (bio)materiais em qualquer área, incluindo a área médica, e melhorar a preservação pelo meio ambiente. Seria interessante mais alguns estudos e otimizações neste dispositivo desenvolvido para testar esta tecnologia em escala piloto. Uma das grandes vantagens desta estratégia proposta é uma ferramenta que permite a deteção no local, de resposta rápida, baixo custo associado e com redução de impactos ambientais causados.
- Desenvolvimento de um biossensor de deteção e quantificação do ácido levulínicoPublication . Sillos, Dalton Marinho; Duarte, Abel José AssunçãoO ácido levulínico (AL) tem sido alvo de muitos estudos por ser uma molécula de fácil produção via sintética e, mais recentemente, via processos envolvendo biomassas. O departamento de energia dos EUA, identificou o AL como uma plataforma de 12 potenciais químicos no conceito de biorrefinaria. A ampla gama do AL em possíveis produtos secundários, muitas aplicações nas industriais ou como um intermediário em química orgânica. Para além das largas dezenas de milhares de euros de custo de aquisição dos cromatógrafos, o reagente para uma determinação de AL tem um valor estimado de 1000 €. Desta forma, o objetivo deste trabalho é encontrar um método rápido, fácil e barato para a deteção e quantificação do AL, recorrendo para isso aos pontos de carbono (CDoT). Os CDoT são aglomerados de átomos de carbono com dimensões de partícula inferiores a 100 nm e, apresentam propriedades notáveis de fluorescência, além disso, destacam-se pela sua a baixa toxicidade, notável solubilidade em água e excelente biocompatibilidade. Recentemente, têm despertado considerável interesse como sensores para diversas substâncias analíticas de interesse. Neste contexto, a utilização de recursos naturais de baixo custo e renováveis não apenas satisfaz a necessidade de síntese em larga escala de CDoT, mas também incentiva desenvolvimento de aplicações sustentáveis. A preparação de CDoT utilizando recursos naturais como plantas, oferece diversas vantagens, tornando-se uma escolha econômica, ecologicamente sustentável e amplamente acessível. Os resíduos estão prontamente disponíveis e são recursos naturais como matéria-prima para a produção de CDoT com diversas características e formas atrativas. Vários artigos de revisão estão agora disponíveis cobrindo a síntese, propriedades e aplicações de CDoT. No entanto, há literatura de revisão específica e focada discutindo CDoT derivados de resíduos para aplicações de sensor. Para preencher essa lacuna, apresentamos uma revisão do progresso na produção de CDoT a partir de resíduos de Curcubita maxima (conhecida popularmente como abóbora bolina) e quantum dots à base de cádmio-telúrio revestido por ácido mercapto propiónico (MPA). Destacamos os métodos de síntese e, em seguida, fornecemos uma visão geral de suas propriedades óticas, ressaltando seu potencial como sensores para a deteção do ácido levulínico. É importante notar que as tentativas de desenvolver um método colorimétrico rápido, econômico e confiável para a deteção do ácido levulínico têm sido desafiadoras. A estrutura pequena, simples, sem grupos funcionais que o pudesse diferenciar contribuíram para a dificuldade de encontrar um método analítico sequer qualitativo. O objetivo de desenvolver um sensor económico, ecologicamente amigável e de utilização simples usando CDoT mostrou-se inatingível. Além disso, foram realizados ensaios experimentais com quantum dots à base de cádmio e telúrio, mas também não foi possível obter um sensor eficaz para o AL. Em resumo, nenhuma das metodologias testadas conseguiu produzir o sensor químico desejado para a deteção do ácido levulínico.