Orientador: Eduardo Tavares Costa, Wang Biseng / Tese. (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T02:13:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JanuarioNetto_Eden_D.pdf: 9646334 bytes, checksum: 5357b3dfcc75861a9066fd6c9ac1a5c9 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: A construção e o desempenho de um sistema com sensor de fibra óptica para medição do pH numa faixa ampla é apresentada. A construção do sensor é baseada no emprego de dois indicadores colorimétricos de pH, fornecendo uma sensibilidade na faixa de pH 1 a pH 7, com uma precisão de 0,1 unidades de pH. Essa faixa se estende até pH 9, mas com uma precisão menor. A aplicação principal deste protótipo é a monitoração do pH gástrico. o sistema é baseado na imobilização conjunta dos indicadores colorimétricos e micropartículas de dispersão em microesferas de gel de "polyacrylamide". O sensor é construído com uma única fibra óptica de plástico de o,25mm, um divisor de luz com fibra óptica, uma lâmpada sub-miniatura de tungstênio halogenado, um fotodetector com grade holográfica e CCD, conectado a um computador, responsável pela análise espectral em duas faixas de comprimentos de onda. O computador apresenta graficamente o valor do pH por um período de até 24 horas. O sistema apresenta uma estabilidade 0,2 unidades de pH por 24 horas, tempo de resposta de alguns minutos e foi testado em amostras de suco gástrico e em um animal / Abstract: The construction and perfomance of a fiber-optic broad-range pH sensor is described. The general construction of the sensor is based on two immobilized colorimetric indicators, providing a sensitivity over the pH range of 1 to 7 with a precision of 0.1 pH unit. The range extends to pH 9 with less precision. The primary objective of the design is for gastric measurements. The system is based on absorbance dyes bound to polyacrylamide gel containing light-scattering particles. The sensor is constructed on a single 0.25mm diameter plastic optical fiber. The optical system consists of a sub-miniature tungsten lamp, fiber-optic splitter, and CCD - grating detector connected to a computer for spectral analysis, using two wavelength regions. The computer displays the pH graphically over 24 hours. The system shows stability within 0,2 pH unit over 24 hours, response time of a few minutes and has been tested with gastric juice samples and in an animal / Doutorado / Engenharia Biomedica / Doutor em Engenharia Elétrica

Nuevos tipos de biosensores.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T12:18:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 279001.pdf: 2201243 bytes, checksum: 0c04e5eedb8b0794d53182c1d683e4aa (MD5) / Neste trabalho foram desenvolvidos e aplicados novos biossensores para a determinação de adrenalina através da voltametria de onda quadrada. Foram construídos dois biossensores diferentes, sendo o primeiro, um biossensor de pasta de carbono contendo líquido iônico hexafluorfosfato de 1-butil-3-metilimidazólio (BMI.PF6) e peroxidase de milho (Zea mays L.) imobilizada em quitina quimicamente modificada com glioxal e carbodiimida, e o segundo, um biossensor contendo microcápsulas de lacase e nanopartículas de platina dispersas em líquido iônico (Pt-BMI.PF6). As enzimas peroxidase e lacase catalisam a oxidação da adrenalina a sua correspondente o-quinona, a qual é reduzida eletroquimicamente na superfície de cada eletrodo a um potencial de -0,23 V e -0,21 V vs. Ag/AgCl, respectivamente. Sob condições experimentais previamente otimizadas para cada um dos biossensores, foram construídas as curvas analíticas a partir da corrente resultante vs. concentração de adrenalina, apresentando linearidade em um intervalo de 9,89x10?7 a 1,22x10?4 mol L?1 e 9,99x10?7 a 2,13x10?4 mol L?1, com um limite de detecção de 2,27x10?7 e 2,93x10?7 mol L-1, respectivamente. A recuperação da adrenalina nas amostras de formulações injetáveis variou de 97,9 a 100,8% e 95,5 a 104,2%, respectivamente para os eletrodos desenvolvidos. Por fim, a quantificação da adrenalina usando esses biossensores apresentou concordância com o método oficial, confirmando que esses métodos propostos representam uma alternativa viável para determinação dessa catecolamina em formulações farmacêuticas.

Una de las principales causas de contaminación de los alimentos se encuentra ligada a la presencia de hongos y a la producción de toxinas por parte de estos, mayormente denominadas micotoxinas. Una de las más peligrosas es la ocratoxina A (OTA), la cual debido a su alta toxicidad en el organismo ha generado que se establezcan niveles máximos permisibles de consumo por parte de instituciones internacionales. En la actualidad, existen diversas metodologías que permiten la detección de esta toxina. Sin embargo, no es fácil acceder a ellas pues requieren de personal capacitado, equipos costosos y una alta demanda de tiempo. Este trabajo plantea el desarrollo de un biosensor a base de nanovarillas de oro y aptámeros como una alternativa en la detección de OTA, que sea más accesible que los métodos convencionales. En primer lugar, se realizó la síntesis de las nanovarillas de oro empleando el método de semillas reportado por Ratto y colaboradores. De esta forma se obtuvo varillas de aproximadamente 54 nm x 17 nm; las cuales fueron caracterizadas mediante espectroscopía UV-Vis-NIR y microscopía electrónica de transmisión. En segundo lugar, se implementó el proceso de funcionalización de las nanovarillas de oro para el desarrollo del biosensor. Se optimizó el número de centrifugaciones y la concentración del aptámero, y se utilizó como molécula de relleno al 2- mercaptoetanol. En estas etapas, se monitoreó el desplazamiento y el ancho de la banda plasmónica mediante UV-Vis-NIR y los cambios en los espectros Raman para determinar las mejores condiciones de funcionalización. En tercer lugar, se evaluó el desempeño del sensor con diferentes concentraciones de la toxina (0, 0.25, 0.5, 2, 4 μM) por medio de espectroscopía UV-Vis-NIR y espectroscopía Raman. Con esta última, se identificó las señales vibracionales características tanto del aptámero como del 2-mercaptoetanol. Finalmente, se empleó el método de calibración multivariante de mínimos cuadrados parciales para construir un modelo de cuantificación de OTA a partir de los espectros obtenidos. Se concluye que mediante espectroscopia Raman es posible discernir hasta 0.25 μM (100 ppb) de la toxina; mientras que por espectroscopía UVVis- NIR, solo es posible diferenciar a partir de 2 μM (800 ppb). / Tesis

Orientador: Graciliano de Oliveira Neto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T03:19:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Milagres_BenjaminGoncalves_D.pdf: 2676240 bytes, checksum: c479bb031cb3cc5e83d978b6b12ce93a (MD5) Previous issue date: 1996 / Doutorado

Orientadores: Graciliano de Oliveira Neto, Lauro Tatsuo Kubota / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-22T09:50:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Garcia_CarlosAlexandreBorges_D.pdf: 7078173 bytes, checksum: 45d5cc4cb0e9016b67f2a92522b4137f (MD5) Previous issue date: 1997 / Doutorado

Orientadores : Lauro T. Kubota, Jarbas J. Rohwedder / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-28T20:17:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_RosangelaM.de_D.pdf: 4129967 bytes, checksum: bb9293030746abe7fe5dce345dcd120c (MD5) Previous issue date: 2001 / Doutorado

Orientadores : Nelson Duran, Lauro Tatsuo Kubota / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-01T21:02:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freire_RenatoSanches_D.pdf: 6760494 bytes, checksum: 53a6a9bc26a4414f33a59abf20211d5b (MD5) Previous issue date: 2002 / Doutorado

Orientador: Lauro Tatsuo Kubota / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:34:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_AntoniodeSantana_D.pdf: 2706687 bytes, checksum: b5d386e8ea221f9c5a645d253cb46c01 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Neste trabalho foi empregada a sílica gel modificada com óxido de nióbio, contendo 1,4 mmol Nb/g de material. Esta matriz foi utilizada como suporte para imobilização dos corantes orgânicos: Azul de Meldola, Azul do Nilo e Azul de Toluidina, adsorvendo, respectivamente, 55, 48 e 59 µmol/g de material. Posteriormente, estas matrizes foram empregadas na elaboração de eletrodos a base de pasta de carbono. Com estes eletrodos foram realizados estudos das propriedades eletroquímicas e da capacidade de eletrocatalisar a oxidação do NADH. Nestes estudos observou-se que o potencial formal dos mediadores adsorvidos na matriz de sílica-nióbio não variaram numa faixa de pH entre 5 a 8. Todos os eletrodos mostraram-se como excelentes dispositivos para a detecção de NADH com alta sensibilidade e estabilidade, sendo possível realizar mais de 300 determinações de NADH com desvio padrão relativo inferior a 3 %. Destaca-se o sensor contendo o mediador Azul de Meldola que apresentou faixa de resposta linear de 1,0 10-5 a 7,5 10-4 moI L-1 para NADH e sensibilidade de 48 mA L-1 mol, a um potencial aplicado de 0,0 mV vs SCE. Também foi estudada a cinética de transferência de elétrons entre o mediador adsorvido e o NADH, empregando-se eletrodo de disco rotatório. Estes estudos indicaram que a reação de oxidação de NADH deve acontecer através da formação de um complexo de transferência de carga entre o mediador e o NADH. O aumento na velocidade de reação, kobs, com o aumento do pH da solução foi atribuído ao aumento na diferença de potencial redox entre o NADH e o mediador. Uma vez realizados estes estudos, partiu-se para o desenvolvimento de um biossensor para álcool, utilizando-se a enzima álcool desidrogenase. Com o biossensor resultante, foi determinada a concentração de etanol em diferentes bebidas, tais como: cerveja, uísque, vinho, tequila e destilados. Os resultados foram todos concordantes com o teor de álcool acusados nos rótulos destas bebidas. Também foram realizados os teste de recuperação com todas as bebidas avaliadas e os valores ficaram próximos de 100 % com desvio inferior a 3 %, demonstrando que não há interferência significativa da matriz na resposta do biossensor. Este biossensor apresentou elevada estabilidade, podendo ser utilizado por mais de 80 dias sem mudança significativa na resposta / Abstract: In this work the silica gel modified with niobium oxide, containing 1,4 mmol Nb/g of material was employed. This matrix was used as support for immobilization of organic dyes: Meldola Blue, Nile Blue and Toluidine Blue, adsorbing 55, 48 and 59 µmol/g of material respectively. These matrices were employed on the preparation of modified carbon paste electrode. With these electrodes electrochemica1 investigation of theirs behavior were carried out as well as the electrocata1ytica1 oxidation of NADR. The formal potential of the dyes in these electrodes were independent of the solution pH between 5 and 8. The electrodes proceeded as excellent sensors for NADH determination with high sensitivity and stability, allowing more than 300 determinations with relative standard deviation lower than 3 %. The sensor containing Meldola Blue was highlighted, showing a linear response NADH concentration range between 1,0 10-5 a 7,5 10-4 moI L-1 with a sensitivity of 48 mA L-1 mol at an applied potential of 0.0 mV versus SCE. The kinetic of the electron transfer between NADH and the electron mediators employing rotation disk electrode were also investigated. The fonnation of an intermediate charge transfer (CT) complex between NADH and mediator was proposed. The rate constant of the reaction, kobs, increased with the solution pH, and it was assigned to the thermodynamic driving force between NADH and electron mediator. After these studies, an amperometric biosensor for ethanol was developed, employing the alcohol dehydrogenase enzyme. The ethanol was determined in different alcoholic beverages like beer, whisky, wine and spirits employing the developed biosensor. The results were in agreement with the nominal values. Recovery of about 100 % were obtained with different beverages, indicating that the matrices have no effect on the biosensor response. The biosensor showed an excellent operational stability, allowing measurements for over than 80 days, with no significant change / Doutorado / Doutor em Quimica

Orientador: Lauro T. Kubota / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:00:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castilho_TaniaJacometode_D.pdf: 2873159 bytes, checksum: 7c51369d8da8503c54b5af2b2c45b337 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Sendo os neurotransmissores compostos que desempenham papel importante no organismo humano, a análise dos mesmos é revestida de um interesse especial nas áreas médica e farmacêutica. A análise de neurotransmissores, utilizando um biossensor à base de peroxidase (HRP) imobilizada em pasta de carbono, pode ser uma alternativa às técnicas tradicionais de análise que são pouco seletivas (fluorimétrica), muito caras (CG-MS) ou demoradas (HPLC-ED). Estes fatores as tomam pouco adequadas para análises rápidas. Assim, esta tese refere-se ao desenvolvimento de um biossensor à base de peroxidase imobilizada em pasta de carbono para a determinação de neurotransmissores em amostras biológicas. Na construção do biossensor foram realizados oito procedimentos diferentes para imobilizar a enzima HRP e todas as condições experimentais determinadas, usando uma solução do neurotransmissor serotonina como composto de referência. Foram avaliados os valores de sensibilidade obtidos com a adição de glutaraldeído, albumina de soro bovino e a ativação da grafite com carbodiimida no processo de imobilização enzimática. -Os resultados indicaram que a composição da pasta tem grande influência na atividade da enzima imobilizada para catalisar a oxidação da serotonina. Os melhores resultados foram obtidos em tampão fosfato 0,1 moI L-I (pH = 7,0), contendo 10 !lmoI L-I de peróxido de hidrogênio, aplicando-se o potencial-50 mV vs ECS. Nestas condições, o biossensor apresentou resposta linear entre 0,2 e 2,0 fllIlol L-I, limite de detecção de 0,08 Ilmol L-I e tempo de resposta de 0,5 s. O biossensor apresentou sensibilidades semelhantes para a dopamina, a epinefrina e a norepinefrina. Para a serotonina a sensibilidade foi mais baixa, estando de acordo com o potencial redox mais elevado e ser esta substância um monofenol. O sensor proposto apresentou-se estável durante quatro horas de monitoramento, e uma diferença de resposta de 2% entre seis preparações. O biossensor foi aplicado com sucesso na determinação da concentração total de neurotransmissores em amostra de plasma sanguíneo de rato, sendo obtida uma recuperação de 102% / Abstract: Neurotransmitters are compounds that have a very important role on human body and their analysis have an especial interest to medical and pharmacological areas. This type of analysis using a biosensor with HRP enzyme immobilized on carbon paste might be an interesting alternative to the traditional methods that are low selective (fluorimetric), very expensive (GC-MS), or takes much time to accomplish the results (HPLC-ED). The characteristics mentioned above make them non appropriate for quick analysis. Thus, this work describes the biosensor development and its use for determination of neurotransmitter in biological samples. Eight different protocols on the HRP enzyme immobilization were used and optimal experimental conditions were determined using a serotonin solution as a standard. Values of sensitivity were evaluated by adding glutaraldehyde, bovine serum albumin, and carbodiimide to the enzyme immobilization processo The results showed that the paste composition has great influence on the enzyme activity for serotonin oxidation. The best results were obtained in 0.1 moI L-I phosphate buffer (pH=7.0) containing 10 J..lmol L-I of hydrogen peroxide at an applied potential of -50 mV vs SCE. On these conditions, the biosensor showed a linear response range from 0.2 to 2.0 J..lIDol L-I, a detection limit ofO.08 J..lIDol L-I and the response time was 0.5 seconds. The biosensor sensitivities for dopamine, epinephrine and norepinephrine were practically the same. For serotonin, the biosensor showed a slight lower sensitivity, what agrees with its redox potential. The proposed biosensor presented a stable response during 4 h under continuous monitoring. The difference of response was of 2% among six different preparations. The biosensor showed a successful use on the determination of the total ftaction of neurotransmitters in rat blood samples, obtaining an average recovery of 102% / Doutorado / Doutor em Ciências