Imobilização e detecção de biomoléculas em matrizes de poli (ácido 4-hidroxifenilacético) : aplicações no desenvolvimento de genossensores

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Tatiana Aparecida Rosa da
Data de Publicação: 2008
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17465
https://doi.org/10.14393/ufu.di.2008.01
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.
id UFU_007e3ac1f668a096643a4723a5e5ef9b
oai_identifier_str oai:repositorio.ufu.br:123456789/17465
network_acronym_str UFU
network_name_str Repositório Institucional da UFU
repository_id_str
spelling Imobilização e detecção de biomoléculas em matrizes de poli (ácido 4-hidroxifenilacético) : aplicações no desenvolvimento de genossensoresPolímerosBiosensoresPolimerizaçãoPolymersPolymerisationCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAModified 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.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoMestre em QuímicaEletrodos 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.Universidade Federal de UberlândiaBRPrograma de Pós-graduação em QuímicaCiências Exatas e da TerraUFUMadurro, 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=K4788555E7Silva, Tatiana Aparecida Rosa da2016-06-22T18:48:43Z2013-05-062016-06-22T18:48:43Z2008-02-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfSILVA, 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. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.di.2008.01https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17465https://doi.org/10.14393/ufu.di.2008.01porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2023-05-22T18:10:45Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/17465Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2023-05-22T18:10:45Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
dc.title.none.fl_str_mv Imobilização e detecção de biomoléculas em matrizes de poli (ácido 4-hidroxifenilacético) : aplicações no desenvolvimento de genossensores
title Imobilização e detecção de biomoléculas em matrizes de poli (ácido 4-hidroxifenilacético) : aplicações no desenvolvimento de genossensores
spellingShingle Imobilização e detecção de biomoléculas em matrizes de poli (ácido 4-hidroxifenilacético) : aplicações no desenvolvimento de genossensores
Silva, Tatiana Aparecida Rosa da
Polímeros
Biosensores
Polimerização
Polymers
Polymerisation
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
title_short Imobilização e detecção de biomoléculas em matrizes de poli (ácido 4-hidroxifenilacético) : aplicações no desenvolvimento de genossensores
title_full Imobilização e detecção de biomoléculas em matrizes de poli (ácido 4-hidroxifenilacético) : aplicações no desenvolvimento de genossensores
title_fullStr Imobilização e detecção de biomoléculas em matrizes de poli (ácido 4-hidroxifenilacético) : aplicações no desenvolvimento de genossensores
title_full_unstemmed Imobilização e detecção de biomoléculas em matrizes de poli (ácido 4-hidroxifenilacético) : aplicações no desenvolvimento de genossensores
title_sort Imobilização e detecção de biomoléculas em matrizes de poli (ácido 4-hidroxifenilacético) : aplicações no desenvolvimento de genossensores
author Silva, Tatiana Aparecida Rosa da
author_facet Silva, Tatiana Aparecida Rosa da
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Madurro, João Marcos
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782738T7
Madurro, Ana Graci Brito
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4709037T3
Cruz, Welington Oliveira
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784857T7
Yamanaka, Hideko
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788555E7
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Tatiana Aparecida Rosa da
dc.subject.por.fl_str_mv Polímeros
Biosensores
Polimerização
Polymers
Polymerisation
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
topic Polímeros
Biosensores
Polimerização
Polymers
Polymerisation
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
description 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.
publishDate 2008
dc.date.none.fl_str_mv 2008-02-25
2013-05-06
2016-06-22T18:48:43Z
2016-06-22T18:48:43Z
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 SILVA, 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. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.di.2008.01
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17465
https://doi.org/10.14393/ufu.di.2008.01
identifier_str_mv SILVA, 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. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.di.2008.01
url https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17465
https://doi.org/10.14393/ufu.di.2008.01
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.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
BR
Programa de Pós-graduação em Química
Ciências Exatas e da Terra
UFU
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
BR
Programa de Pós-graduação em Química
Ciências Exatas e da Terra
UFU
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFU
instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
instname_str Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron_str UFU
institution UFU
reponame_str Repositório Institucional da UFU
collection Repositório Institucional da UFU
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
repository.mail.fl_str_mv diinf@dirbi.ufu.br
_version_ 1805569724251111424