Orientador: Hideko Yamanaka / Co-orientador: Antonio Aparecido Pupim Ferreira / Banca: Assis Vicente Benedetti / Banca: Zeki Naal / Resumo: Os corantes azo estão entre os mais utilizados pela indústria têxtil brasileira, representando de 20-40% dos corantes empregados para tingir algodão, rayon, nylon, seda, lã e couro. Um fator preocupante relacionado a estas substâncias é que estudos utilizando microorganismos e células de mamíferos têm demonstrado que diversos corantes azo apresentam atividade genotóxica, mesmo em baixas concentrações. Além disso, atualmente ainda não estão vigorando métodos oficiais para efetiva remoção dos corantes presentes nos efluentes gerados no processo de tingimento dos tecidos, e isso faz com que essas substâncias possam chegar à agua destinada ao consumo, e assim, o desenvolvimento de dispositivos sensores para o monitoramento dos corantes em água se torna de grande importância. Diante disso, o presente trabalho versa sobre o desenvolvimento de um imunossensor impedimétrico para detecção e quantificação do corante azo Disperso Red 1 (DR1) em baixos níveis de concentração em água tratada e para tal, duas estratégias metodológicas foram estudadas. A primeira delas se fundamentou na construção do imunossensor empregando eletrodos impressos de ouro modificados com monocamadas auto-organizadas. Monocamadas tioladas de cistamina, ácido lipóico e p-aminotiofenol foram estudadas para promoção do acoplamento dos anticorpos sobre a superfície do eletrodo. Caracterizações realizadas por voltametria cíclica (VC) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) demonstraram a efetiva imobilização dos anticorpos sobre a superfície dos eletrodos impressos, com aumento sucessivo do recobrimento e no valor de resistência de transferência de carga (Rct), respectivamente. No entanto, para todas as rotas estudadas encontraram-se dificuldades em se obter adequada repetibilidade entre as diferentes medidas e estabilidade das etapas de modificação, além de não ser observada... / Abstract: Azo dyes are among the most used by Brazilian textile industry, representing 20-40% of dyes used for dyeing cotton, rayon, nylon, silk, wool and leather. A worrying factor related to these substances is that studies using micro-organisms and mammalian cells have shown that many azo dyes have genotoxic activity, even at low concentrations. Besides, currently there are not oficial methods for effective removal of dyes present in the effluents generated in the dyeing process, and this leads these substances can reach the water for consumption, and thus the development of sensor devices for monitoring the dyes in water becomes of great importance. Therefore, this project is focused on development of an impedimetric immunosensor for detection and quantification of the azo dye Disperse Red 1 (DR1) at low concentration levels in treated water and for this, two methodological strategies were studied. The first one was based on the construction of the immunosensor employing gold printed electrodes modified with self-assembled monolayers. Thiolated monolayers of cystamine, lipoic acid and p-aminothiophenol were studied to promote the coupling of the antibodies on the electrode surface. Characterizations performed by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) demonstrated the effective immobilization of antibodies on the surface of the printed electrodes, with successive increase in the surface coverage and in the charge transference resistance (Rct), respectively. However for all ways investigated, difficulties in obtaining adequate repeatability between measures of stability and modification steps were observed, as well a non-linear relationship between the values of ΔRct and the concentration of antigen DR1, which was due by the heterogeneity of the surface of different printed electrodes. Thus, the second strategy employed glassy carbon electrode for immunosensor construction... / Mestre

Orientador: Assis Vicente Benedetti / Banca: Roberto Zenhei Nakazato / Banca: Nerilso Bocchi / Banca: Paulo Bocchi / banca: Patricia Hatsue Suegama / Resumo: Este trabalho teve como objetivo investigar a microestrutura, resistência à corrosão e propriedades mecânicas de revestimentos produzidos por Aspersão Fria (AF) a base de: (I) pó de alumínio (Al), com ou sem alumina (Al2O3), depositados sobre aço comum; (II) revestimentos metálico-cerâmicos de WC-12Co e WC-25Co depositados sobre a liga Al7075-T6 e (III) revestimentos de cobre depositados sobre aço e obtidos a partir de pós submetidos a diferentes tratamentos. A análise dos materiais de partida e dos revestimentos, antes e após os ensaios de corrosão, foi realizada por difração a laser (DL), microscopia óptica (OM), microscopia eletrônica de varredura (SEM) acoplado a um sistema de espectroscopia de dispersão de energia de raios X (EDS) e difração de raios X (DRX). Foram realizadas medidas de dureza e ensaios de resistência ao desgaste por abrasão (Rubber Wheel) e por deslizamento (Ball on disk). A resistência à corrosão dos revestimentos foi avaliada por medidas eletroquímicas em meio de NaCl 3,5% e testes de névoa salina. Foram realizadas medidas de potencial em circuito aberto (ECA), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e curvas de polarização linear e cíclica. As imagens de SEM da secção transversal mostram que os revestimentos são densos, não possuem porosidade interconectada e nem trincas. Os resultados eletroquímicos e de névoa salina mostram que todos os revestimentos investigados protegem o substrato por longos tempos de imersão por serem compactos quando ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The purpose of this work was to investigate the microstructure, corrosion resistance and mechanical properties of coatings prepared by Cold Gas Spray (CGS) based on: (I) aluminum (Al) powder with or without alumina (Al2O3), deposited on common steel; (II) WC-12Co and WC-25Co metallic-ceramic coatings deposited onto Al7075- T6 alloy and (III) copper coatings deposited onto common steel and obtained from powders submitted to different treatments. The analysis of the feedstock materials and the coatings before and after the corrosion tests were performed by laser diffraction (LD), optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive X-ray spectroscopy system (EDS) and X-ray diffraction (XRD). Hardness measurements, abrasion testing (Rubber Wheel) and sliding wear test (Ball on disk) were performed. The corrosion resistance of the coatings was evaluated by electrochemical measurements in 3.5% NaCl medium, and salt fog tests. Open circuit potential (EOC), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), linear and cyclic polarization measurements were performed. SEM images of the cross section showed that coatings are dense, without interconnected porosity and cracks. Electrochemical and salt fog results show that all investigated coatings protect the substrate during long immersion times because they are compact when obtained by CGS technology. For the aluminum based coatings, the studies show that the electrolyte reaches the substrate at some points only after 2000 h of immersion and the wear tests show that the Al-Al2O3 composite coating has better mechanical properties. For the metal-ceramic coatings, the WC-25Co coating show higher thickness and corrosion protection up to 2000 h of immersion when compared to WC-12Co. Copper coatings characterization clearly shows that the different treatments of the feedstock materials exert influence on the deposition efficiency, coating formatio... / Doutor

El presente trabajo de tesis consiste en el diseño de un circuito integrado CMOS que varía la impedancia del receptor de un enlace inductivo para una interface neuronal implantada con el fin de generar una variación de voltaje en el circuito emisor de esta. Este diseño se basó básicamente en la conmutación de valores de condensadores para generar la variación de voltaje en el emisor mediante la activación o desactivación de transistores los cuales funcionan como llave. A la entrada de estos transistores se implantaron unos buffer, los cuales mejoran la transición de voltaje y los tiempos de propagación de las señales. Se realizó el diseño del esquemático del circuito así como el diseño del layout mediante el software EDA (ElectronicDesignAutomation) CADENCE. El esquemático fue desarrollado considerando dispositivos de la tecnología denominada AMS0.35. Esta tecnología pertenece a la compañía AMS y permite la fabricación de transistores MOSFET con canales de 350 nm de longitud mínima. Para la elaboración del layout se utilizó la herramienta Layout XL de Cadence y se utilizó la herramienta ASSURA para validar cada uno de los bloques. En el diseño de los layout se corroboro el uso de las reglas de diseño con la herramienta DRC (Design Rule Check), la equivalencia entre el esquemático y el layout con la herramienta LVS (Layout Versus Schematic) y finalmente la extracción de elementos parásitos usando la herramienta Assura QRC. Se convalido el funcionamiento del circuito y el cumplimiento de los requerimientos mediante simulaciones. Los resultados más destacables son los de potencia en el cual obtuvimos un valor de 167.2uW, juntos con los resultados de modulación teniendo 4 bits o 16 números para realizar la conmutación y así poder tener 16 amplitudes diferentes en el emisor, los tiempos de propagación obtenidos de 618.5ps y 660ps.El área total del circuito modulador fue de 0.0942mm2. / Tesis

Orientador: Nilson Cristino da Cruz / Banca: Francisco Trivinho Strixino / Banca: José Roberto Ribeiro Bortoleto / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Neste trabalho, a oxidação eletrolítica assistida por plasma (PEO) foi utilizada para produzir um revestimento cerâmico na superfície de substratos da liga (AA 5052) de alumínio. As propriedades elétricas deste revestimento foram analisadas através da espectroscopia de impedância elétrica (EIE). As espessuras dos revestimentos foram determinadas pelo método de correntes parasitas e microscopia eletrônica de varredura (MEV). O MEV foi empregado também na avaliação da topografia dos revestimentos. Para a determinação da estrutura e composição químicas foram empregadas as espectroscopias de absorção no infravermelho (IRS) e de energia dispersiva de raios x (EDS). As estruturas cristalinas foram determinadas pela técnica da difração de raios x. Os resultados revelaram que as superfícies foram recobertas por um revestimento complexo, contendo principalmente alumínio, oxigênio e silício, que aumento a resistividade elétrica 10-10 vezes em comparação com o alumínio como recebido / Abstract: In this work, plasma electrolytic oxidation (PEO) has been used to produce ceramic coating on AA 5052 aluminum alloy substrates. The electrical properties of coatings were analyzed using electrical impedance spectroscopy (EIS). The thickness of the coatings was determined by the eddy current method and scanning electron microscopy (SEM). SEM was also used to evaluate the topography of the coatings. Infrared absorption (IRS) and energy dispersive x-ray (EDS) spectroscopy have been employed to determine structural and the chemical composition and the crystalline structures were determined by X-ray diffraction. The results have revealed that the surfaces were covered by complex coatings, composed by aluminum, oxygen and silicon, which increased the electrical resistivity by 1010 times in comparison with the as-recebived aluminum / Mestre

Orientador: Paulo Roberto Bueno / Coorientador: Márcio de Sousa Góes / Banca: Antonio Pupim / Banca: Ernesto Chavez / Resumo: O estudo das propriedades dielétricas das monocamadas automontadas de alcanotióis sobre o ouro (SAMs) é importante no campo da biotecnologia, já que essas camadas proporcionam uma estrutura fundamental na construção dos eletrodos quimicamente modificados, com sua principal aplicação na confecção dos biossensores. A análise das propriedades de bloqueio pelas SAMs é frequentemente feita por meio de técnicas eletroquímicas e de resposta em frequência, pois são extremamente eficazes no entendimento das características físico-químicas interfaciais de modificação desses filmes, além de apresentarem praticidade e velocidade de realização. Uma forma bastante apropriada de analisar a capacidade dielétrica das SAMs é quantificando a velocidade de transferência eletrônica frente a uma espécie eletroativa. Nesse trabalho foram caracterizadas monocamadas de diferentes espessuras em um meio com espécie eletroativa em concentrações variadas, a partir do cálculo da constante de transferência heterogênea de elétrons, feitas pelas metodologias propostas por diferentes autores e por uma metodologia inédita que será detalhada no corpo do trabalho / Abstract: The study of the dielectric properties of self-assembled monolayers of alkanethiols on gold (SAMs) is of paramount importance to biotechnology, as these layers provide a fundamental structure in the construction of chemically modified electrodes, with its main application in fabrication of biosensors. The analysis of the blocking properties of SAMs is often done by electroanalytical techniques and frequency response, as they are extremely effective in understanding the physico-chemical interfacial modification of these films, and offer convenience and speed of execution. A very appropriate manner of evaluating the blocking ability of SAMs is quantifying dielectric constant and the heterogeneous electron transfer rate across from one electroactive species in solution. In this study monolayers of different thicknesses were characterized in a medium with electroactive species in different concentrations to calculate of the heterogeneous electron transfer constant by classical methods which were compared with a new methodology detailed in the present work / Mestre

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-19Bitstream added on 2015-03-03T12:06:47Z : No. of bitstreams: 1 000810546_20160801.pdf: 1088702 bytes, checksum: cd367dff4dec1ca6d3501d00abf21caa (MD5) Bitstreams deleted on 2016-08-01T11:30:00Z: 000810546_20160801.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-08-01T11:30:56Z : No. of bitstreams: 1 000810546.pdf: 2492702 bytes, checksum: b28dd413d4faa07c29c95b215497fd1a (MD5) / Os corantes azo estão entre os mais utilizados pela indústria têxtil brasileira, representando de 20-40% dos corantes empregados para tingir algodão, rayon, nylon, seda, lã e couro. Um fator preocupante relacionado a estas substâncias é que estudos utilizando microorganismos e células de mamíferos têm demonstrado que diversos corantes azo apresentam atividade genotóxica, mesmo em baixas concentrações. Além disso, atualmente ainda não estão vigorando métodos oficiais para efetiva remoção dos corantes presentes nos efluentes gerados no processo de tingimento dos tecidos, e isso faz com que essas substâncias possam chegar à agua destinada ao consumo, e assim, o desenvolvimento de dispositivos sensores para o monitoramento dos corantes em água se torna de grande importância. Diante disso, o presente trabalho versa sobre o desenvolvimento de um imunossensor impedimétrico para detecção e quantificação do corante azo Disperso Red 1 (DR1) em baixos níveis de concentração em água tratada e para tal, duas estratégias metodológicas foram estudadas. A primeira delas se fundamentou na construção do imunossensor empregando eletrodos impressos de ouro modificados com monocamadas auto-organizadas. Monocamadas tioladas de cistamina, ácido lipóico e p-aminotiofenol foram estudadas para promoção do acoplamento dos anticorpos sobre a superfície do eletrodo. Caracterizações realizadas por voltametria cíclica (VC) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) demonstraram a efetiva imobilização dos anticorpos sobre a superfície dos eletrodos impressos, com aumento sucessivo do recobrimento e no valor de resistência de transferência de carga (Rct), respectivamente. No entanto, para todas as rotas estudadas encontraram-se dificuldades em se obter adequada repetibilidade entre as diferentes medidas e estabilidade das etapas de modificação, além de não ser observada... / Azo dyes are among the most used by Brazilian textile industry, representing 20-40% of dyes used for dyeing cotton, rayon, nylon, silk, wool and leather. A worrying factor related to these substances is that studies using micro-organisms and mammalian cells have shown that many azo dyes have genotoxic activity, even at low concentrations. Besides, currently there are not oficial methods for effective removal of dyes present in the effluents generated in the dyeing process, and this leads these substances can reach the water for consumption, and thus the development of sensor devices for monitoring the dyes in water becomes of great importance. Therefore, this project is focused on development of an impedimetric immunosensor for detection and quantification of the azo dye Disperse Red 1 (DR1) at low concentration levels in treated water and for this, two methodological strategies were studied. The first one was based on the construction of the immunosensor employing gold printed electrodes modified with self-assembled monolayers. Thiolated monolayers of cystamine, lipoic acid and p-aminothiophenol were studied to promote the coupling of the antibodies on the electrode surface. Characterizations performed by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) demonstrated the effective immobilization of antibodies on the surface of the printed electrodes, with successive increase in the surface coverage and in the charge transference resistance (Rct), respectively. However for all ways investigated, difficulties in obtaining adequate repeatability between measures of stability and modification steps were observed, as well a non-linear relationship between the values of ?Rct and the concentration of antigen DR1, which was due by the heterogeneity of the surface of different printed electrodes. Thus, the second strategy employed glassy carbon electrode for immunosensor construction...

Orientador: Clarissa de Almeida Olivati / Banca: Deuber Lincon da Silva Agostini / Banca: Roberto Mendonça Faria / Resumo: O diodo Schottky orgânico permite o estudo da camada ativa e de efeitos de interfaces dos contatos elétricos, além da aplicação em estudos mais avançados, como por exemplo, em células solares, transistores e diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs). Nestes dispositivos, dentre os parâmetros chave no funcionamento dos dispositivos destaca-se os tipos de eletrodos, a morfologia e a organização da camada ativa no estado sólido. Os politiofenos por apresentarem fácil processabilidade e notáveis propriedades do estado sólido, como aumento de condutividade elétrica, possuem grande utilização como camada ativa na forma de filmes finos. Assim a técnica de Langmuir-Schaefer (LS) se destaca, pois proporciona maior organização a nível molecular e controle na espessura e uniformidade nos filmes finos de politiofeno. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho foi fabricar filmes LS de poli(3-hexiltiofeno) (P3HT) acrescido com ácido esteárico (SA), visando uma aplicação como camada ativa em diodos Schottky orgânicos para um estudo tanto das propriedades elétricas da camada ativa quanto das diferentes interfaces através das caracterizações elétricas. Para fabricação dos filmes finos e estudos das isotermas de pressão superficial (π-A) foi utilizada uma cuba de Langmuir KSV 5000. Os eletrodos inferiores (ITO, alumínio e ouro) e superiores (alumínio e ouro) foram obtidos por evaporação térmica a vácuo. As medidas de absorção, crescimento dos filmes e morfologia foram realizadas através... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The organic Schottky diode allows the study of the active layer and effects at interfaces of electric contacts, besides the application in advanced studies, such as solar cells, transistors and organic light emitting diodes (OLEDs). In these devices, among the key parameters of the operation of the devices, stand out the electrode types, the morphology and the active layer organization in the solid state. The polythiophenes have wide use as active layer of organic devices in the form of thin films because of their easy processability and remarkable properties in solid state, such as increased electrical conductivity. The Langmuir-Schaefer (LS) technique is highlighted because it provides molecular organization and control in the thickness and uniformity in the fabrication of polythiophene thin films. In this context, the aim of this work was to fabricate LS films of poly (3-hexylthiophene) (P3HT) mixed with stearic acid (SA), to apply as an active layer in organic Schottky diodes in order to study the electrical properties of active layers and different interfaces through electrical characterization. A Langmuir trough KSV 5000 was used to fabricate the thin films (active layers) and to realize studies of pressure isotherms (π-A). By physical vapor deposition the bottom electrodes (ITO, aluminum and gold) and top electrodes (aluminum and gold) were obtained... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-11-28T03:25:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348687.pdf: 1906819 bytes, checksum: 3168b91a52418545ebb4aca30d5ec156 (MD5) Previous issue date: 2017 / Introdução: Testes de velocidade de condução nervosa (VCN) são realizados para detecção de neuropatias, mas estes testes são caros e pouco utilizados na rotina clínica de indivíduos com diabetes nos hospitais do Brasil. Uma forma secundária de detecção de neuropatia é a avaliação da função sudorípara, que sofre danos decorrentes da neuropatia. Uma forma já utilizada para esse diagnóstico e estudada neste trabalho estimula e analisa a função das glândulas sudoríparas com uma diferença de potencial elétrico contínuo no tempo. Outra forma também apresentada neste trabalho é por meio de espectroscopia de bioimpedância. Objetivo: Desenvolver um sistema de instrumentação e análise para estimular as glândulas sudoríparas das mãos e dos pés, visando detectar a neuropatia diabética ligada as alterações de sudorese e as variações no espectro de frequências, entre voluntários sem diabetes e com diabetes. Materiais e Métodos: Os dados de bioimpedância foram coletados e processados por meio de uma interface gráfica em C# com um aparato que utiliza conversores A/D, D/A, filtros e amplificadores com tratamento básico em FPGA e enviando essa informação via USB para um computador, que processa e apresenta os sinais. O sistema estimula as glândulas sudoríparas das mãos e dos pés com uma diferença de potencial de, no máximo, 4,0 Volts, composta de um sinal de 1,5 Volts CC e das frequências de 50 kHz, 100 kHz, 200 kHz, 300 kHz, 400 kHz, 500 kHz, 600 kHz, 700 kHz, 800 kHz e 900 kHz por meio de eletrodos de aço inoxidável em um período de 5 minutos. Foram analisados, no Hospital Universitário da UFSC, 24 pacientes com diabetes mellitus tipo 1 ou 2, sendo 8 destes com neuropatia. Os dados foram posteriormente trabalhados e comparados com 19 indivíduos sem diabetes por meio de scripts desenvolvido em Matlab. Resultados: O sistema eletrônico respondeu bem no decorrer dos testes, a interface em C# tornou mais prática a visualização dos dados. A utilização de valores absolutos de impedância forneceu uma correlação de p = 0,108 para a análise das mãos entre pacientes com neuropatia e sem diabetes, mas não suficiente para ser o único teste paradiagnóstico de neuropatia. A caracterização elétrica dos membros inferiores e superiores mostraram diferenças na característica capacitiva da camada lipídica com um aumento médio de 48% do valor capacitivo nas mãos. Conclusão: Os testes apresentados ainda precisam ser feitos com um grupo maior, já que não houve confirmação estatística devido a pequena quantidade de pacientes com neuropatia. Mesmo assim esta abordagem trouxe uma nova maneira utilizando a comparação do modelo elétrico para a detecção de neuropatias de forma simples e que apresenta potencial para aplicação no screening e avaliação dos indivíduos com diabetes. / Abstract : Introduction: Nerve conduction velocity tests (NCV) are performed for the detection of neuropathies, but these tests are expensive and rarely used in the clinical routine of individuals with diabetes in Brazilian hospitals. A secondary form of neuropathy detection is evaluation of the sweat function, which is damaged by neuropathy. A form already used for this diagnosis and studied in this work stimulates and analyzes the function of the sweat glands with a continuous electrical potential difference over time. Another form also presented in this work is by means of bioimpedance spectroscopy. Objective: To develop an instrumentation and analysis system to stimulate the sweat glands of the hands and feet with a DC signal superimposed by a multifrequential sinusoidal part to detect diabetic neuropathy associated with changes in sweating and variations in the frequency spectrum between volunteers without diabetes and with diabetes. Material and Method: The bioimpedance data were collected and processed through a C # graphical interface with an apparatus that uses A/D, D/A converters, filters and amplifiers. Initial data processing was carried outin FPGA, sending this information via USB to a computer that processes and displays the signals. The system stimulates the sweat glands of the hands and feet with a difference of voltageof 4.0 Volts, composed of 1,5Volts of DC current and frequencies of50 kHz, 100 kHz, 200 kHz, 300 kHz, 400 kHz, 500 kHz, 600 kHz, 700 kHz, 800 kHz e 900 kHz through stainless steel electrodes for a period of 5 minutes. Twenty-four patients with type 1 or type 2 diabetes mellitus, 8 of them with neuropathy, were analyzed at the UFSC University Hospital. These data were compared to data of 19 individuals without diabetes, using scripts developed in Matlab. Results: The electronic system responded well throughout the tests, the interface in C # made it more practical to view and analyse the data. The use of absolute impedance values provided a correlation of p = 0.108 for hand analysis between neuropathy and non-diabetic patients, but not sufficient to be the only diagnostic test for neuropathy. The electrical characterization of the lower and upper limbsshowed differences in the capacitive characteristic of the lipid layer with an average increase of 48% of the capacitive value in the hands. Conclusion: The tests presented still need to be done with a larger group, since there was no statistical confirmation due to the small number of patients with neuropathy. Therefore, this approach brought a new way for the detection of neuropathies, which is simple and presents the potential for application in the screening and evaluation of individuals with diabetes.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-15Bitstream added on 2014-06-13T20:44:07Z : No. of bitstreams: 1 volpati_d_dr_bauru.pdf: 2149773 bytes, checksum: 55625e01a844c7b3d0196229288949f7 (MD5) / Neste trabalho foram combinadas técnica de projeções, análise de componentes principais (PCA) e correlações de Pearson, além das técnicas de espalhamento Raman e microscopia de força atômica (AFM), para abordar algumas questões relacionadas às línguas eletrônicas baseadas em filmes finos e espectroscopia de impedância. Foram preparadas unidades sensoriais compostas por eletrodos interdigitados (EID) de platina recobertos por filmes finos formando duas línguas eletrônicas. Na primeira abordagem (língua eletrônica 1) foi avaliado o papel desempenhado pela espessura do filme que compõe a unidade sensorial. Para isso optou-se por fixar o tipo do material que dá origem ao filme (perileno) e variar a espessura, desde uma monocamada até 120 nm. Na segunda abordagem (língua eletrônica 2) foi avaliado o papel desempenhado pelo tipo do material que dá origem ao filme e pela técnica de processamento empregada para crescer o filme. Para isso foram escolhidos diferentes materiais, como semicondutores (perileno e duas ftalocianinas metálicas), isolante (lignina) e lipídios utilizados como sistemas miméticos de biomembranas (DPPG e DODAB), os quais foram processados na forma de filmes finos pelas técnicas Langmuir-Blodgett (LB), Layer-by-Layer (LbL) e evaporação térmica a vácuo (PVD). As duas línguas eletrônicas foram utilizadas para detectar Cu2+, o azul de metileno (fármaco) e sacarose em soluções aquosas com concentrações que variaram de 10 nM até 1 mM. Os dados de capacitância em função da frequência, obtidos a partir de medidas da impedância, foram analisados por métodos de visualização de informações (técnica de projeções), PCA e correlação de Pearson. A partir dos resultados foi verificado que o uso de filmes finos - até cerca de 10 nm de espessura - pode aumentar a... / This work combined projection techniques, principal component analysis (PCA) and Pearson’s correlation, as well as micro-Raman scattering and atomic force microscopy (AFM), to address some issues regarding electronic tongue based on thin films and impedance spectroscopy. Sensing units were composed by interdigitated electrodes (EID) covered by thin films, forming two electronic tongues. In the first approach (electronic tongue 1) it was studied the role played by the film thickness. For this purpose it was fixed the material (perylene) used to grow the film and varied the thickness of the films since from one monolayer to 120 nm. In the second approach (electronic tongue 2) it was studied the role played by both the materials and the technique used to grown the films. For this propose it was deliberately chosen different materials as organic semiconductors (perylene and two metallic phthalocyanines), insulator (lignin) and lipids applied as biomembrane mimetic systems (DPPG and DODAB) to be processed in form of thin films by Langmuir-Blodget (LB), Layer-by-Layer (LbL) and physical vapour deposition (PVD) techniques. The sensing units fabricated by both approaches were used to detect Cu2+, methylene blue and saccharose in aqueous solutions since 1 mM down to 10 nM, and the capacitance data obtained from impedance were analyzed by multivariate projection technique, PCA and Pearson’s correlation. It was found that thin films – up to ca. 10 nm - can enhance the sensitivity of electronic tongues and they are also less susceptible to structural changes when immersed in solutions, compared to thicker films. It was also verified that to low concentrations of Cu2+ and methylene blue (up to 1 μM) or to all concentrations of saccharose, the electrical responses were governed by the thin film (material type... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:39Z : No. of bitstreams: 1 000835304_20160227.pdf: 212015 bytes, checksum: 4239a29974e7283099c5644a6d4c1cab (MD5) Bitstreams deleted on 2016-02-29T12:16:25Z: 000835304_20160227.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-29T12:17:24Z : No. of bitstreams: 1 000835304.pdf: 777267 bytes, checksum: b62e29e562e8912b4690345d42ebc6e1 (MD5) / O diagnóstico precoce desempenha um papel importante no sucesso do tratamento da maioria das doenças. O desenvolvimento de dispositivos label free aliados às técnicas eletroanalíticas permite o desenvolvimento de métodos rápidos e de baixo custo para avaliar o estágio de doenças e/ou a eficácia do tratamento. Biossensores redox capacitivos foram recentemente introduzidos como uma plataforma de ensaios eletroanalíticos com grande potencial para o desenvolvimento deste tipo de dispositivo. No presente trabalho foram sintetizados peptídeos marcados com uma sonda redox, no caso o ferroceno (fc), capazes de formarem monocamadas auto-organizadas em interfaces metálicas, para utilização em ensaios de diagnósticos. Os peptídeos de sequências: Ac-Cys-Ala-Ala-Lys(fc)-Ala-Ala-COOH e Fc-Lys-Ala-Ala-Cys-NH2, foram sintetizados em fase sólida de modo que: 1) a cadeia lateral do resíduo de cisteína foi ligada covalentemente ao eletrodo de ouro (grupo enxofre); 2) a extremidade C-terminal ou a cadeia lateral do resíduo de Lys foram responsáveis, individualmente, pelo acoplamento do anticorpo anti-CRP; 3) a cadeia lateral do resíduo de Lys ou a extremidade N-terminal foram utilizadas, individualmente, para fixar o grupo ferroceno na cadeia peptídica. Apesar das sínteses terem mostrado dificuldade, os peptídeos puderam ser obtidos com sucesso. Após a fixação do peptídeo contendo ferroceno ao ouro, o anticorpo, que identifica a proteína C-reativa, foi acoplado ao sistema. A proteína C-reativa é importante, pois age como um biomarcador de processos inflamatórios e doenças cardiovasculares. Técnicas eletroquímicas como voltametria cíclica, espectroscopia de impedância e capacitância eletroquímica foram utilizadas para a caracterização do sistema e para a determinação da ligação da proteína ao anticorpo. O sistema desenvolvido utilizando a capacitância foi eficaz... / Early diagnosis plays an important role in the successful treatment of diseases. The development of label free devices, coupled with the electroanalytical techniques allows the development of low cost and fast methods for evaluating the stage of disease and/or treatment efficacy. Redox capacitive biosensors have recently been introduced as a platform of electroanalytical assays with great potential for the development of this type of device. In this study peptides labeled with a redox probe, in the case ferrocene (fc), were synthesized capable to form self-assembled monolayers on metal interfaces for use in diagnostic assays. The sequences of peptides: Ac-Cys-Ala-Ala-Lys(fc)-Ala-Ala-Fc-COOH and Lys-Ala-Cys-NH2 were synthesized on solid phase: 1) the side chain of the cysteine residue is covalently bound to the gold electrode (sulfur group); 2) the C-terminal or side chain of Lys accounted individually by coupling the anti-CRP; 3) the side chain of Lys or the N-terminal were used individually to fix the ferrocene group in the peptide chain. Despite the syntheses have shown difficulty, the peptides were successfully obtained. After peptide attachment to gold containing ferrocene, the antibody which identifies C-reactive protein, was attached to the system. C-reactive protein is important because it is a biomarker of inflammation and cardiovascular disease. Electrochemical techniques such as cyclic voltammetry, electrochemical impedance and capacitance spectroscopy were used to characterize the system and determinate the protein binding to the antibody. The system was developed using the capacitance to detect C-reactive protein, detection limits of 0.8 nmol L-1 and 0.31 nmol L-1 were found for the peptides Ac-Cys-Ala-Ala-Lys(fc)-Ala-Ala-Fc-COOH and Fc-Lys-Ala-Ala-Cys-NH2, respectively, and stable redox capacitive signal. Thus, the number of amino acids that forms the monolayer has shown a correlation...