Nanofibras funcionalizadas com dipéptidos cíclicos para aplicações em biossensores

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Daniela Filipa Magalhães dos
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1822/84545
Resumo: Dissertação de mestrado em Biofísica e Bionanossistemas
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spelling Nanofibras funcionalizadas com dipéptidos cíclicos para aplicações em biossensoresBiossensoresDipéptidos cíclicosElectrospinningFotoluminescênciaNanofibrasBiosensorsCyclodipeptidesPhotoluminescenceNanofibersCiências Naturais::Outras Ciências NaturaisDissertação de mestrado em Biofísica e BionanossistemasA produção de materiais funcionais constituídos à base de dipéptidos cíclicos começou a despertar grande interesse na área da bionanotecnologia pelas suas características tais como biocompatibilidade, rigidez estrutural, flexibilidade na morfologia e fácil modificação e preparação. Os dipéptidos cíclicos apresentam ainda uma outra propriedade interessante, que surge da capacidade de se dimerizarem em pontos quânticos, que servem de base para a auto-organização das estruturas supramoleculares com confinamento quântico em diversas morfologias e com propriedades fotoluminescentes. Assim, são de especial interesse para potenciais aplicações em imagiologia de tecidos biológicos. Nesta dissertação, as moléculas ativas escolhidas para incorporar em fibras poliméricas foram os dipéptidos cíclicos quirais ciclo-L-triptofano-L-triptofano e ciclo-L-triptofano-L-tirosina que se autoorganizam em várias nanoestruturas, como nanoesferas (NS), nanotubos (NT) e nanofios (NW), com fotoluminescência azul intensa. O objetivo desta dissertação focou-se na produção e caracterização de sistemas híbridos baseados nos dipéptidos quirais cíclicos nanoestruturados escolhidos, incorporados em fibras de polímeros produzidas pela técnica de Electrospinning. Posteriormente, realizou-se a sua caracterização morfológica, ótica e elétrica, com recurso a técnicas como MEV, DLS, microscopia confocal, espetroscopia UV-vis, fluorescência e espetroscopia de impedâncias. Os resultados desta caracterização intensa foram estudados com o objetivo de avaliar o potencial destes materiais sintetizados para aplicações em biossensores. Como os dipéptidos cíclicos exibem elevada estabilidade térmica e robustez mecânica, fizemos uso dessas propriedades para fabricar sistemas de nanofibras, incorporando esses dipéptidos em matrizes de biopolímeros funcionais apropriadamente escolhidos. Estudamos as suas respostas piezoelétricas anisotrópicas como sistemas híbridos para geração de energia. O sistema híbrido composto pelos biopolímeros e as nanoestruturas dipeptídicas revelou ser promissor, com forte fotolumiescência e correntes piezoelétricas geradas elevadas.The production of functional materials based on cyclodipeptides is beginning to show much promise in bionanotechnology because of their biocompatibility, structural rigidity, morphology flexi bility and facile modification and preparation. Cyclodipeptides possess another interesting property, their ability to dimerize into quantum dots, which function as the foundation for the self-assembly of supramolecular structures with quantum confinement in various morphologies and with photoluminescence properties. Therefore, they are of special interest to potential applications in imaging of biological tissues. In this dissertation, the active molecules chosen to incorporate into the polymeric fibers were the chiral cyclic dipeptides cyclo-L-tryptophan-L-tryptophan and cyclo-L-tryptophan-L-tyrosine that self assemble into various nanostructures, for instance nanospheres (NS), nanotubes (NT) and nanowires (NW), with intense blue photoluminescence. The objective of this dissertation was to focus on the production and characterization of hybrid systems based on the chosen nanostructured chiral cyclodipeptides incorporated into polymers fibers produced by electrospinning. Morphological, optical and electrical characterization was performed using techniques such as SEM, DLS, confocal microscopy, UV-vis and fluorescence spectroscopy and impedance spectroscopy. The results of this extensive characterization were then evaluated with the goal of assessing the potential of the synthesized materials for applications as biosensors. As cyclodipeptides exhibit high thermal stability and mechanical strength, we utilized these prop erties to make nanofiber systems incorporating dipeptides into appropriately chosen functionalized biopolymer matrixes. We studied their anisotropic piezoelectric responses as hybrid systems for en ergy generation. The hybrid system composed of biopolymers and dipeptide nanostructures showed promising results, with strong photoluminescence and high generated piezoelectric currents.Almeida, B. G.Baptista, Rosa Maria FerreiraUniversidade do MinhoSantos, Daniela Filipa Magalhães dos2022-12-192022-12-19T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/1822/84545por203236521info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:27:25Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/84545Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:22:00.320910Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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