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Previous issue date: 2017-03-13 / CAPES / Descrevemos neste trabalho a preparação de nanopartículas magnéticas de óxido de ferro/quitosana (NPMs Fe₃O₄@Qui) por co-precipitação química, e sua funcionalização com polianilina por polimerização em emulsão do monômero anilina, do que resulta o nanocompósito híbrido composto por óxido de ferro, quitosana e polianilina (NCM Fe₃O₄@Qui@Pani). As NPMs e o NCM foram caracterizados por difração de raios-X (DRX), medidas magnéticas, espectroscopia de absorção no ultravioleta-visível (UV-VIS), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), microscopia eletrônica de varredura (MEV). Ainda, através dos métodos de Brunauer-Emmett-Teller (BET) e BarrettJoyner-Halenda (BJH) obtivemos uma estimativa da área superficial, tamanho e volume dos poros. As NPMs e o NCM possuem tamanho médio de 12 nm e 20 nm, respectivamente; ambos apresentam comportamento superparamagnético com magnetização de saturação (Ms) de 42 emu/g para as nanopartículas e de 22 emu/g para o nanocompósito. Após o estudo das propriedades físicas e químicas destes materiais, prosseguimos a investigação para aplicação do NCM como adsorvente de fase sólida para extração de ácido desoxirribonucléico (DNA). Inicialmente usamos como sistema modelo soluções de DNA de esperma de salmão em meio aquoso, e utilizamos a espectroscopia na região do UV-VIS, correspondente ao comprimento de onda do pico de absorção característico do DNA (λ= 260 nm) para determinar a concentração da solução de DNA antes e após a interação com o nanocompósito. Ao realizar experimentos de adsorção no modo de batelada, obtivemos que a capacidade de adsorção do NCM é de 49,5 mg/g após 60 minutos de interação, mas quando este processo é realizado no vortex, há um aumento na capacidade que atinge o máximo de 90,5 mg/g em 10 minutos com porcentagem de adsorção de 61%. Além do processo de adsorção, conseguimos realizar a dessorção (liberação) de uma quantidade significativa (66%) do DNA capturado, apenas por alteração do pH. Diante dos resultados obtidos, decidimos posteriormente aplicar o NCM para extração de DNA total a partir de sangue humano, analisando a interação por espectroscopia UV-VIS, eletroforese e reação em cadeia da polimerase (PCR) com bons resultados. / In this work, we describe the preparation of magnetic nanoparticles of iron oxide/chitosan (Chitosan@Fe₃O₄MNPs) by chemical co-precipitation, and their functionalization with polyaniline by emulsion polymerization of the aniline monomer, resulting in a hybrid polyaniline, chitosan and iron oxide nanocomposite (Pani@Chi@Fe₃O₄ MNC). The MNPs and MNC were characterized by X-ray diffraction (XRD), magnetic measurements, ultravioletvisible absorption spectroscopy (UV-VIS), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), scanning electron microscopy (MEV). In addition, through the methods of Brunauer-EmmettTeller (BET) and Barrett-Joyner-Halenda (BJH), we have obtained an estimate of surface area, size and volume of pores. The MNPs and MNC have an average size of 12 nm and 20 nm, respectively, and both exhibit superparamagnetic behavior with a saturation magnetization (Ms) of 42 emu/g [22 emu/g] for the nanoparticles [nanocomposite]. After establishing the most relevant physical-chemical properties of these materials, we applied the MNC as a solid phase adsorbent for the extraction of deoxyribonucleic acid (DNA) molecules. Initially, we used salmon sperm DNA in aqueous media as a model system, and the characteristic absorption peak of the DNA (λ= 260 nm) was measured to determine the variation in the DNA concentration of the solution as a result of the interaction with the nanocomposite. When adsorption experiments were carried out in the batch mode, the adsorption capacity of the MNC was 49.5 mg/g after 60 minutes of interaction, but when this process is performed in the vortex, the capacity increase, reaching a maximum of 90.5 mg/g in 10 minutes with percentage of adsorption of 61%. In addition, we have shown that a significant amount (66%) of the captured DNA can be desorbed by a simple change in the pH of the solution. These results have stimulated us to apply the MNC for the DNA extraction from human blood samples. The retrieved nucleic acid exhibited good quality as determined UV-Vis spectroscopy, electrophoresis and polymerase chain reaction (PCR) investigations.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/25142 |
| Date | 13 March 2017 |
| Creators | MACIEL, Bruna Gomes |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/4505138524062254, MELO, Celso Pinto de, FALCÃO, Eduardo Henrique Lago, CHÁVEZ-GUAJARDO, Alicia Elizabeth |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Ciencia de Materiais, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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