Development of impedimetric sensors and biosensors based on screen-printed carbon electrodes for detection of analytes of medical, environmental and industrial interests

• Autor(a) principal: Ricardo Adriano Dorledo de Faria
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/35296; https://orcid.org/0000-0002-7025-7042
• topic: Sensor; Biosensor; Electrochemical Impedance Spectroscopy; Snake venom; Food fraud; Glucose; Dymethil sulfide

O advento da tecnologia de sensores para várias aplicações tem contribuído para a qualidade da vida humana especialmente por prover respostas sensíveis, seletivas e rápidas. Contrariamente, as técnicas analíticas tradicionais ainda enfrentam algumas barreiras principalmente ligadas ao alto custo, não-portabilidade e longos tempos de resposta. Nesse contexto, a presente tese traz os principais aspectos de sensores e biossensores para aplicação na área médica, na indústria alimentícia e no monitoramento ambiental, todos baseados na Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE). Devido às suas propriedades eletroquímicas, à facilidade de funcionalização, ao baixo custo e à empregabilidade em sistemas miniaturizados, eletrodos impressos de carbono (EICs) serviram como transdutores em (bios)sensores para o reconhecimento de carne de cavalo, glicose e dimetil sulfeto (DMS). O imunossensor composto por EICs e imunoglobulina G de cavalo foi capaz de detectar seletivamente carne de cavalo em baixas concentrações, com um limite de detecção (LD) igual a 0,004%m/v, corroborando sua promissora aplicação como ferramenta para identificação de adulteração de produtos cárneos crus por carne de cavalo. O sensor de glicose contendo ácido 3-aminofenil borônico como unidade de reconhecimento não detectou outros açúcares nem mesmo sofreu influência significante de interferentes. Pelo contrário, o dispositivo impedimétrico apresentou um LD igual a 8,53 x 10^-9 M sob tempo de resposta otimizado de 4,0 ± 0,6 s. Em apenas três minutos, o sensor de DMS detectou o analito com LD igual a 1,50 x 10^-9 M e apresentou crescente resposta em tempo real diante do analito diluído em solução simulada de água do mar. Em comum, os (bios)sensores desenvolvidos apresentaram LDs e tempos de resposta condizentes com as aplicações reais.