Nanobiossensor a fibra óptica revestido com filme fino de ouro para detecção da bactéria Escherichia coli

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Arcas, Ariadny da Silva
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/7662
Resumo: A Escherichia coli (E. coli) é uma espécie de bactéria que habita normalmente o trato intestinal de seres humanos e de alguns animais, portanto, sua presença na água ou nos alimentos é um indicador de contaminação fecal. E a depender da espécie, sua ingestão pode ser prejudicial à saúde. O principal método para a detecção deste microrganismo consiste no uso do meio de cultura bacteriológica que consome tempo e necessita de laboratório com pessoal especializado. Outros métodos mais sofisticados, não são rápidos o suficiente porque requerem o envio de amostras ao laboratório e possuem custo elevado. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sensor a fibra óptica revestido com filme fino de ouro para a detecção da bactéria E. coli na água, como uma alternativa portátil, de resposta rápida e baixo custo às metodologias convencionais. O sensor é fabricado em fibra óptica plástica (POF) em forma de “U” e funciona pelo princípio de modulação de intensidade de luz monocromática por absorção imposta por dois efeitos: perda de luz na curva e Ressonância Plasmônica de Superfície (SPR). A seletividade à bactéria é conferida através da imobilização de anticorpos específicos na superfície da fibra. Foram testadas diversas espessuras do filme de ouro, que tem como objetivo melhorar a adesão da bactéria e permitir o efeito de SPR. O sensor apresentou um limite de detecção de bactérias de 1,5 x 103 UFC/mL, demonstrando que esta tecnologia pode ser uma eficiente ferramenta para análise de rotina da potabilidade e balneabilidade da água e da qualidade dos alimentos.
id UFRJ_6693ac5ca7f6d5bc9fef2c0441a8194a
oai_identifier_str oai:pantheon.ufrj.br:11422/7662
network_acronym_str UFRJ
network_name_str Repositório Institucional da UFRJ
repository_id_str
spelling Arcas, Ariadny da Silvahttp://lattes.cnpq.br/1561591363190246Dante, AlexMiguel, Marco Antônio LemosAllil, Regina Célia da Silva BarrosCamargo Junior, Sérgio Álvaro de SouzaWerneck, Marcelo Martins2019-05-02T16:21:34Z2023-11-30T03:03:02Z2017-05http://hdl.handle.net/11422/7662A Escherichia coli (E. coli) é uma espécie de bactéria que habita normalmente o trato intestinal de seres humanos e de alguns animais, portanto, sua presença na água ou nos alimentos é um indicador de contaminação fecal. E a depender da espécie, sua ingestão pode ser prejudicial à saúde. O principal método para a detecção deste microrganismo consiste no uso do meio de cultura bacteriológica que consome tempo e necessita de laboratório com pessoal especializado. Outros métodos mais sofisticados, não são rápidos o suficiente porque requerem o envio de amostras ao laboratório e possuem custo elevado. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sensor a fibra óptica revestido com filme fino de ouro para a detecção da bactéria E. coli na água, como uma alternativa portátil, de resposta rápida e baixo custo às metodologias convencionais. O sensor é fabricado em fibra óptica plástica (POF) em forma de “U” e funciona pelo princípio de modulação de intensidade de luz monocromática por absorção imposta por dois efeitos: perda de luz na curva e Ressonância Plasmônica de Superfície (SPR). A seletividade à bactéria é conferida através da imobilização de anticorpos específicos na superfície da fibra. Foram testadas diversas espessuras do filme de ouro, que tem como objetivo melhorar a adesão da bactéria e permitir o efeito de SPR. O sensor apresentou um limite de detecção de bactérias de 1,5 x 103 UFC/mL, demonstrando que esta tecnologia pode ser uma eficiente ferramenta para análise de rotina da potabilidade e balneabilidade da água e da qualidade dos alimentos.Escherichia coli (E. coli) is a bacterial type that inhabits the intestinal tract of humans and animals, therefore, its presence in water and food is used as indicator of fecal contamination. Depending on the species, it can be harmful to health if ingested. The main method for this microorganism detection is the bacterial culture medium that is timeconsuming and requires a laboratory with specialized personnel. Others sophisticated methods are still not fast enough because they require to send samples to the laboratory and have a high cost of analysis. This work presents the development of a fiber-optic sensor coated with gold thin film for E. coli detection in water as a portable, fast response and low-cost alternative to conventional methodologies. The sensor is manufactured in U-shaped plastic optical fiber (POF) and works by intensity modulation principle excited by a monochromatic light. The light absorption is imposed by two effects: bending loss by refraction and Surface Plasmon Resonance (SPR). Bacterial selectivity was obtained by specific antibodies immobilization on the fiber surface. Sensors coated with several thicknesses of gold thin film were tested in order to improve bacteria adhesion and to enable SPR effect. The sensor showed a detection limit of 1,5 x 103 CFU/mL of E. coli bacteria concentration, demonstrating that the technology might be an efficient tool for quality analysis of water and food.Submitted by Aglair Aguiar (aglair@ct.ufrj.br) on 2019-05-02T16:21:34Z No. of bitstreams: 1 877078.pdf: 1041882 bytes, checksum: 257020028aab07fe68b151ace8e2dfde (MD5)Made available in DSpace on 2019-05-02T16:21:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 877078.pdf: 1041882 bytes, checksum: 257020028aab07fe68b151ace8e2dfde (MD5) Previous issue date: 2017-05porUniversidade Federal do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia da NanotecnologiaUFRJBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaCNPQ::ENGENHARIASEngenharia de NanotecnologiaSensores a fibra ópticaNanobiossensorNanobiossensor a fibra óptica revestido com filme fino de ouro para detecção da bactéria Escherichia coliinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisabertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJORIGINAL877078.pdf877078.pdfapplication/pdf1041882http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/7662/1/877078.pdf257020028aab07fe68b151ace8e2dfdeMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81853http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/7662/2/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD5211422/76622023-11-30 00:03:02.433oai:pantheon.ufrj.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2023-11-30T03:03:02Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Nanobiossensor a fibra óptica revestido com filme fino de ouro para detecção da bactéria Escherichia coli
title Nanobiossensor a fibra óptica revestido com filme fino de ouro para detecção da bactéria Escherichia coli
spellingShingle Nanobiossensor a fibra óptica revestido com filme fino de ouro para detecção da bactéria Escherichia coli
Arcas, Ariadny da Silva
CNPQ::ENGENHARIAS
Engenharia de Nanotecnologia
Sensores a fibra óptica
Nanobiossensor
title_short Nanobiossensor a fibra óptica revestido com filme fino de ouro para detecção da bactéria Escherichia coli
title_full Nanobiossensor a fibra óptica revestido com filme fino de ouro para detecção da bactéria Escherichia coli
title_fullStr Nanobiossensor a fibra óptica revestido com filme fino de ouro para detecção da bactéria Escherichia coli
title_full_unstemmed Nanobiossensor a fibra óptica revestido com filme fino de ouro para detecção da bactéria Escherichia coli
title_sort Nanobiossensor a fibra óptica revestido com filme fino de ouro para detecção da bactéria Escherichia coli
author Arcas, Ariadny da Silva
author_facet Arcas, Ariadny da Silva
author_role author
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1561591363190246
dc.contributor.author.fl_str_mv Arcas, Ariadny da Silva
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Dante, Alex
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Miguel, Marco Antônio Lemos
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Allil, Regina Célia da Silva Barros
dc.contributor.referee4.fl_str_mv Camargo Junior, Sérgio Álvaro de Souza
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Werneck, Marcelo Martins
contributor_str_mv Dante, Alex
Miguel, Marco Antônio Lemos
Allil, Regina Célia da Silva Barros
Camargo Junior, Sérgio Álvaro de Souza
Werneck, Marcelo Martins
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS
topic CNPQ::ENGENHARIAS
Engenharia de Nanotecnologia
Sensores a fibra óptica
Nanobiossensor
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia de Nanotecnologia
Sensores a fibra óptica
Nanobiossensor
description A Escherichia coli (E. coli) é uma espécie de bactéria que habita normalmente o trato intestinal de seres humanos e de alguns animais, portanto, sua presença na água ou nos alimentos é um indicador de contaminação fecal. E a depender da espécie, sua ingestão pode ser prejudicial à saúde. O principal método para a detecção deste microrganismo consiste no uso do meio de cultura bacteriológica que consome tempo e necessita de laboratório com pessoal especializado. Outros métodos mais sofisticados, não são rápidos o suficiente porque requerem o envio de amostras ao laboratório e possuem custo elevado. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sensor a fibra óptica revestido com filme fino de ouro para a detecção da bactéria E. coli na água, como uma alternativa portátil, de resposta rápida e baixo custo às metodologias convencionais. O sensor é fabricado em fibra óptica plástica (POF) em forma de “U” e funciona pelo princípio de modulação de intensidade de luz monocromática por absorção imposta por dois efeitos: perda de luz na curva e Ressonância Plasmônica de Superfície (SPR). A seletividade à bactéria é conferida através da imobilização de anticorpos específicos na superfície da fibra. Foram testadas diversas espessuras do filme de ouro, que tem como objetivo melhorar a adesão da bactéria e permitir o efeito de SPR. O sensor apresentou um limite de detecção de bactérias de 1,5 x 103 UFC/mL, demonstrando que esta tecnologia pode ser uma eficiente ferramenta para análise de rotina da potabilidade e balneabilidade da água e da qualidade dos alimentos.
publishDate 2017
dc.date.issued.fl_str_mv 2017-05
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2019-05-02T16:21:34Z
dc.date.available.fl_str_mv 2023-11-30T03:03:02Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11422/7662
url http://hdl.handle.net/11422/7662
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Nanotecnologia
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRJ
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRJ
instname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron:UFRJ
instname_str Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron_str UFRJ
institution UFRJ
reponame_str Repositório Institucional da UFRJ
collection Repositório Institucional da UFRJ
bitstream.url.fl_str_mv http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/7662/1/877078.pdf
http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/7662/2/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 257020028aab07fe68b151ace8e2dfde
dd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1784097136446537728