Filmes poliméricos bioinspirados de polidopamina para a construção de biossensores eletroquímicos e óticos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Correia, Rui Filipe Dâmaso
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/56100
Resumo: Tese de mestrado, Química (Química), 2021, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências
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spelling Filmes poliméricos bioinspirados de polidopamina para a construção de biossensores eletroquímicos e óticospolidopaminafilmes espessosbiossensorlacasenanopartículas de ouroTeses de mestrado - 2021Departamento de Química e BioquímicaTese de mestrado, Química (Química), 2021, Universidade de Lisboa, Faculdade de CiênciasO objetivo principal desta dissertação é a otimização das plataformas de transdução compostas por filmes híbridos biocompatíveis de polidopamina e biomoléculas para aplicação em sensores óticos e eletroquímicos. Da necessidade em desenvolver multiplataformas sensíveis para deteção rápida e seletiva de diferentes tipos de analitos, surgiu o uso da polidopamina que, além de biocompatível, apresenta propriedades adesivas imobilizando, em elétrodos ou superfícies, diferentes tipos de materiais reativos a determinados estímulos. Otimizou-se o crescimento eletroquímico de filmes de polidopamina de modo a ultrapassar o carácter isolador já conhecido e a limitação de espessura inerente, por forma a albergar uma maior quantidade de lacase e, assim, melhorar a resposta cronoamperométrica de biossensores para compostos fenólicos. Para substratos de ouro o filme mais espesso (66 nm) foi crescido potenciodinamicamente; para carbono vítreo foram obtidos filmes de 180 nm em modo potenciostático pulsado. O espessamento foi possível devido à ocorrência de um fenómeno a sobrepotenciais mais elevados ( 1,1V), transversal a todos os materiais explorados (ouro, platina e carbono). Estes filmes apresentam-se muito porosos e permeáveis a espécies redox em solução, ao contrário do observado anteriormente. Em elétrodos de grafite, os filmes espessos híbridos de polidopamina-lacase exibem comportamento típico bloqueador, inviabilizando o seu uso em biossensores. Não obstante, estes apresentam cores na região do visível e são oticamente sensíveis à humidade do meio ambiente: observação inédita para filmes de polidopamina crescidos eletroquimicamente. Os filmes espessos conseguem ainda reter espécies neutras ou carregadas positivamente (hexaaminoruténio III e CO2). Foram ainda desenvolvidas diferentes plataformas imunossensoras recorrendo a filmes de polidopamina e nanopartículas de ouro ou de óxido de ferro para a deteção de anticorpos e toxinas, responsivas por eletroquímica ou oticamente por efeito de ressonância de plasmão de superfície, para aplicação em sistemas de microfluídica. Conseguiu-se detetar Ocratoxina A abaixo de 10 ppb (limite máximo UE).The main purpose of this dissertation is the optimization of transduction platforms composed by biocompatible hybrid films of polydopamine and biomolecules for application in optical and electrochemical sensors. From the prerequisite to develop sensitive multiplatforms for rapid and selective detection of different types of analytes, the use of polydopamine emerged due to its adhesive properties and biocompatibility, immobilizing, in different types of electrodes or surfaces, materials reactive to certain stimuli. The electrochemical growth of polydopamine films was optimized to overcome the known insulating character and the inherent thickness limitation, to incorporate a greater amount of laccase and thus improve the chronoamperometric response of biosensors for phenolic compounds. For gold substrates, the thickest film (66 nm) was potentiodynamically grown; for glassy carbon, films of 180 nm were obtained by applying a pulsed potentiostatic growth regime. The thickening of films was possible due to the existence of a phenomenon that occurs at higher potentials ( 1,1V), transversal to all explored electrode materials (gold, platinum, and carbon). These films are very porous and therefore permeable to redox species in solution, in contrast to what was previously observed. On graphite electrodes, the developed polydopamine-laccase hybrid thick films exhibit a typical blocking behavior, making its use in biosensor unfeasible. However, these thicker films have visible colors and are optically sensitive to the humidity of the environment. This is a novel observation for electrochemically grown polydopamine films. These films can also retain neutral or positively charged species (hexaammineruthenium III and CO2). Different types of immunosensing platforms were also developed using polydopamine films and gold or iron oxide nanoparticles for the detection of antibodies and toxins, responsive by electrochemistry or optically by surface plasmon resonance effect, for application in microfluidics systems. Ochratoxin A was also detected below 10 ppb (EU maximum limit).Semedo, Ana Pimenta da Gama da Silveira Viana, 1972-Correia, Jorge Manuel PalmaRepositório da Universidade de LisboaCorreia, Rui Filipe Dâmaso2023-02-01T13:17:08Z202120212021-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/56100TID:202935000porinfo: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:RCAAP2024-11-20T18:19:11Zoai:repositorio.ul.pt:10451/56100Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openairemluisa.alvim@gmail.comopendoar:71602024-11-20T18:19:11Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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