Imobilização e detecção de biomoléculas em matrizes de poli (ácido 4-hidroxifenilacético) : aplicações no desenvolvimento de genossensores
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Data de Publicação: | 2008 |
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Resumo: | Modified electrodes with polymer films are efficient matrix to biomolecules immobilization. Therefore due the anionic or cationic surface functionalization, they promote the electrostatic repulsion of interferents and efficient interaction with immobilized biomolecules. Of this form, they stimulate great advance in the development of biossensors and sensors. Aiming at the incorporation of nucleotides, oligonucleotides and DNA fragments were made studies of the electropolymerization of the 4-hydroxyphenylacetic acid monomer on graphite surface, to obtain the best condition of polymerization and characterization of the surface. In more acid pH values, was observed the films formation with bigger electroactive character and with higher electrons transference in redox K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6. The characterization of these films by means of AFM and SEM confirmed the deposition of the polymer onto surface. Electrooxidation and optimization studies of the adenosine monophosphate and guanosine monophosphate immobilizated onto poly(4-HPA) films were carried out at different pH values. Variation of the experimental conditions, particularly of the pH of the electrolytic solution, showed that the oxidation potentials of immobilized AMP or GMP onto the modified electrodes decreased with increasing of pH values of the solution. Higher oxidation current was obtained to AMP in phosphate buffer (pH 7.50) and GMP in acetate buffer (pH 4.50). The immobilization and detection of oligonucleotide of 16-pb were carried out on the poly(4-HPA). In the detection process with the complementary target was observed decrease in the values of current, when compared with the response obtained before of the hybridization. The magnitude of the current signal of the eletrooxidation of nucleotides or oligonucleotides was bigger for the modified graphite electrodes with poly(4-HPA), in relation to the graphite electrodes without modification. The amplitude of the current signal is an important parameter that guarantees the sensitivity of the biosensors. The immobilization and detection of DNA fragments of the dengue virus (DEN- 1) was carried out using ethidium bromide as hybridization indicator. The dsDNA formation was monitored by means of the increase in the current signal, caused by accumulation of the intercalator on the surface of the electrode. Images of the surface topography for AFM indicate that the DEN-1 (ssDNA) immobilization on the polymeric matrix results in reduction of the roughness and, after the hybridization with the complementary target (dsDNA), was observed formation of higher globules number. The AFM images showed the immobilization of biomolecules in study and suggest the hybridization with the complementary target. |
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2016-06-22T18:48:43Z2013-05-062016-06-22T18:48:43Z2008-02-25SILVA, Tatiana Aparecida Rosa da. Imobilização e detecção de biomoléculas em matrizes de poli (ácido 4-hidroxifenilacético) : aplicações no desenvolvimento de genossensores. 2008. 108 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2008.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17465Modified electrodes with polymer films are efficient matrix to biomolecules immobilization. Therefore due the anionic or cationic surface functionalization, they promote the electrostatic repulsion of interferents and efficient interaction with immobilized biomolecules. Of this form, they stimulate great advance in the development of biossensors and sensors. Aiming at the incorporation of nucleotides, oligonucleotides and DNA fragments were made studies of the electropolymerization of the 4-hydroxyphenylacetic acid monomer on graphite surface, to obtain the best condition of polymerization and characterization of the surface. In more acid pH values, was observed the films formation with bigger electroactive character and with higher electrons transference in redox K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6. The characterization of these films by means of AFM and SEM confirmed the deposition of the polymer onto surface. Electrooxidation and optimization studies of the adenosine monophosphate and guanosine monophosphate immobilizated onto poly(4-HPA) films were carried out at different pH values. Variation of the experimental conditions, particularly of the pH of the electrolytic solution, showed that the oxidation potentials of immobilized AMP or GMP onto the modified electrodes decreased with increasing of pH values of the solution. Higher oxidation current was obtained to AMP in phosphate buffer (pH 7.50) and GMP in acetate buffer (pH 4.50). The immobilization and detection of oligonucleotide of 16-pb were carried out on the poly(4-HPA). In the detection process with the complementary target was observed decrease in the values of current, when compared with the response obtained before of the hybridization. The magnitude of the current signal of the eletrooxidation of nucleotides or oligonucleotides was bigger for the modified graphite electrodes with poly(4-HPA), in relation to the graphite electrodes without modification. The amplitude of the current signal is an important parameter that guarantees the sensitivity of the biosensors. The immobilization and detection of DNA fragments of the dengue virus (DEN- 1) was carried out using ethidium bromide as hybridization indicator. The dsDNA formation was monitored by means of the increase in the current signal, caused by accumulation of the intercalator on the surface of the electrode. Images of the surface topography for AFM indicate that the DEN-1 (ssDNA) immobilization on the polymeric matrix results in reduction of the roughness and, after the hybridization with the complementary target (dsDNA), was observed formation of higher globules number. The AFM images showed the immobilization of biomolecules in study and suggest the hybridization with the complementary target.Eletrodos modificados com filmes poliméricos são matrizes eficientes para a imobilização de biomoléculas. Devido à funcionalização aniônica ou catiônica da superfície, eles promovem a repulsão eletrostática de interferentes e interação eficiente com a biomolécula imobilizada. Desta forma, os EQM impulsionam grande avanço no desenvolvimento de biossensores e sensores. Visando a incorporação de nucleotídeos, oligonucleotídeos e fragmentos de DNA foram feitos estudos sobre a eletropolimerização do monômero ácido 4- hidroxifenilacético (4-HFA) sobre eletrodo de grafite, para se obter a melhor condição de polimerização e caracterização da superfície. Em valores de pH ácido, foi observada a formação de filmes com maior caráter eletroativo e que facilitam a transferência de elétrons frente ao par redox K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6. A caracterização desses filmes, por meio de MFA e MEV, confirmou a deposição de material polimérico sobre a superfície. Estudos de eletrooxidação e otimização de guanosina monofosfato e adenosina monofosfato imobilizadas sobre filmes de poli(4-HFA) foram realizados em diferentes valores de pH. A variação das condições experimentais, particularmente o pH do eletrólito, mostraram que o potencial de oxidação de AMP e GMP imobilizados sobre poli(4-HFA) decresceram com o aumento de valores de pH da solução. Maiores valores de corrente de oxidação foram obtidas para AMP em tampão fosfato (pH 7,5) e GMP em tampão acetato (pH 4,5). A imobilização e detecção de oligonucleotídeos de 16 pb foram realizadas em matrizes de poli(4-HFA). No processo de detecção com o alvo complementar foi observado decréscimo nos valores de corrente, quando comparados com a resposta obtida antes da hibridização. A magnitude do sinal de corrente da eletrooxidação dos nucleotídeos e oligonucleotídeos foi maior para os eletrodos de grafite modificados com poli(4-HFA), mostrando a eficiência da cobertura polimérica. A amplitude do sinal de corrente é um importante parâmetro para garantir a sensibilidade dos biossensores. A hibridização com os fragmentos de DNA do vírus da dengue (DEN-1) foi feita utilizando brometo de etídio como indicador da hibridação. A formação de dsDNA foi monitorada por meio do aumento no sinal de corrente, provocado pelo acúmulo do intercalador sobre a superfície do eletrodo. Imagens da topografia da superfície por MFA indicam que a imobilização de DEN-1 (ssDNA) sobre a matriz polimérica resulta em diminuição da rugosidade e, após a hibridização com o alvo complementar (dsDNA), observou-se a formação de maior número de glóbulos. As imagens de MFA comprovam a imobilização das biomoléculas em estudo, bem como, sugerem a hibridização com o alvo complementar.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoMestre em Químicaapplication/pdfporUniversidade Federal de UberlândiaPrograma de Pós-graduação em QuímicaUFUBRCiências Exatas e da TerraPolímerosBiosensoresPolimerizaçãoPolymersPolymerisationCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAImobilização e detecção de biomoléculas em matrizes de poli (ácido 4-hidroxifenilacético) : aplicações no desenvolvimento de genossensoresinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisMadurro, João Marcoshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782738T7Madurro, Ana Graci Britohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4709037T3Cruz, Welington Oliveirahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784857T7Yamanaka, Hidekohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788555E7http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4758240D6Silva, Tatiana Aparecida Rosa dainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFUTHUMBNAILTatiana parte 1.pdf.jpgTatiana parte 1.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1456https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/17465/9/Tatiana%20parte%201.pdf.jpge82910bea6910fda284819c49aa4fb4fMD59Tatiana parte 2.pdf.jpgTatiana parte 2.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1063https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/17465/10/Tatiana%20parte%202.pdf.jpg9e475fc58e8f1f7c4e83862f3dfe13d3MD510Tatiana parte 3.pdf.jpgTatiana parte 3.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1069https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/17465/11/Tatiana%20parte%203.pdf.jpg655fe8eea45996b7394ea19d2963b0d4MD511Tatiana parte 4.pdf.jpgTatiana parte 4.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1559https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/17465/12/Tatiana%20parte%204.pdf.jpgbc5ef201d1518d0e583c9945132f450fMD512ORIGINALTatiana parte 1.pdfapplication/pdf1022969https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/17465/1/Tatiana%20parte%201.pdf73e9674112ffce82715db11c55fe2408MD51Tatiana parte 2.pdfapplication/pdf682991https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/17465/2/Tatiana%20parte%202.pdf292846d020042e4f3d7b617d504b1adfMD52Tatiana parte 3.pdfapplication/pdf972786https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/17465/3/Tatiana%20parte%203.pdfa39b1e38ad642487949797ec311eb14aMD53Tatiana parte 4.pdfapplication/pdf1296753https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/17465/4/Tatiana%20parte%204.pdf027f2be852d8d1d669dd8874ebcbc3eaMD54TEXTTatiana parte 1.pdf.txtTatiana parte 1.pdf.txtExtracted texttext/plain81097https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/17465/5/Tatiana%20parte%201.pdf.txtd7fb77a0fe65f34884f77ea8071ba1dbMD55Tatiana parte 2.pdf.txtTatiana parte 2.pdf.txtExtracted texttext/plain14695https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/17465/6/Tatiana%20parte%202.pdf.txtdecd3c3cbd6151e3b13fc5bc227b5705MD56Tatiana parte 3.pdf.txtTatiana parte 3.pdf.txtExtracted texttext/plain22378https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/17465/7/Tatiana%20parte%203.pdf.txtd28690f413db4d56610375eb0941f2e4MD57Tatiana parte 4.pdf.txtTatiana parte 4.pdf.txtExtracted texttext/plain53402https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/17465/8/Tatiana%20parte%204.pdf.txtc749aeb7951189869444cc60c2c69f35MD58123456789/174652016-06-23 04:51:36.61oai:repositorio.ufu.br:123456789/17465Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2016-06-23T07:51:36Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
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