Desenvolvimento de um biossensor para a deteção do ácido 3-Hidroxibutírico na cetoacidose diabética

• Autor(a) principal: Martins, Pedro Daniel Pires
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/15592
• topic: Cetoacidose diabética; Biossensor; Impressão molecular; Potenciometria

A presente dissertação teve como objetivo o desenvolvimento e caracterização de sensores potenciométricos com base em polímeros de impressão molecular (MIP, do inglês, Molecular Imprinted Polyme), de natureza sintética para a detenção do ácido 3-hidroxibutírico (3HBA) presente na Cetoacidose Diabética (CAD) e a sua aplicação na construção de sensores potenciométricos. A insulinopenia provocada pela Diabetes Mellitus (DM) tipo 1 estimula a oxidação de ácidos gordos, resultando no aumento da concentração de corpos cetónicos (ácido 3-hidroxibutírico, acetoacetato e acetona). A simplicidade, o baixo custo, a interação rápida e reversível dos sensores potenciométricos com os analitos foram os critérios para a seleção deste tipo de sensor. O material sensor foi obtido por tecnologia de impressão molecular, baseada numa polimerização em bulk, e tendo como molécula molde, o 3HBA. O monómetro escolhido para a construção dos sensores foi o 4-Vinilpiridina (4-VP) e como o agente reticulante, o dimetacrilato etilenoglicol (EGDMA). Para controlo da eficiência de impressão da molécula 3HBA no material sintético foi dimensionado um material análogo, em que a molécula molde não estava presente, denominando-se como NIP (do inglês, Non-Imprinted Polymer). As caracterizações químicas dos materiais sensores foram analisadas por espectroscopia de infravermelhos com transformada de Fourier (FTIR, do inglês, Fourier transform infrared spectroscopy). Os materiais sensores foram incluídos em membranas poliméricas de policloreto de vinilo (VC) plastificado, preparadas com ou sem aditivo catiónico lipofílico, de modo a construir sensores biomiméticos seletivos e 3HBA monitorizáveis por transdução potenciométrica. A avaliação do desempenho dos elétrodos foi realizada através de curvas de calibração em solução tampão contendo ácido 4-(2-hidroxietil)-1-piperazinoetanossulfónico (HEPES), a pH5,40, com membranas seletivas baseadas na tecnologia MIP, preparadas com o monómero 4-VP. As melhores características de resposta analítica em tampão HEPES (pH 5,40) foram obtidas com membranas preparadas com material impresso e com aditivo catiónico lipofílico, 4-tert-octifenol (TOP), sendo que o sensor que permitiu maior sensibilidade foi o preparado com o polímero 2, em que a molécula 3HBA se encontra mais concentrada e numa proporção 1:1 com o monómero funcional. Os limites de deteção (LD) correspondentes foram em média 4,80x10-6 mol/L de 3HBA para uma resposta linear a partir de 1,92X10-5 mol/L e uma sensibilidade aniónica igual a -34,7 m V/década. De uma forma geral, a aplicação experimental dos sensores biomiméticos permitiram resultados precisos, sugerindo que os biossensores desenvolvidos prossigam com estudos adicionais (ou possam ser otimizados), de modo a serem aplicados em amostras de indivíduos portadores de DM tipo1 e, assim, implementados num contexto clínico.