?rea de concentra??o: Qu?mica Anal?tica. / Submitted by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2016-01-06T19:01:54Z
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Previous issue date: 2015 / Funda??o de Amparo ? Pesquisa do estado de Minas Gerais (FAPEMIG) / Foi otimizada a eletropolimeriza??o do ?cido 4-hidroxifenilac?tico (4-HFA), visando sua aplica??o como plataforma funcionalizada para imobiliza??o de biomol?culas, para o desenvolvimento de genossensores. Foi utilizado o mon?mero 4-HFA, e por meio deste a eletrogera??o foi conduzida sobre a superf?cie do eletrodo de grafite (EG), utilizando-se a t?cnica de voltametria c?clica na faixa de +0,0 a +1,20 V, onde foram investigados dois par?metros: n?mero de ciclos de potencial aplicado e velocidade de varredura utilizada. Associado a este estudo, foi investigado a imobiliza??o de pequenos fragmentos de DNA (oligonucleot?deos), observando a atua??o da plataforma funcionalizada na resposta do biossensor para detec??o dos oligonucleot?deos, bem como avalia??o do reconhecimento do evento de hibridiza??o com o alvo complementar. Observou-se que o filme polim?rico formado apresentou um par redox na regi?o +0,53/+0,38 V e o aumento do n?mero de ciclos gera plataformas mais eletroativas devido a maior quantidade de material adsorvido, por outro lado, a diminui??o da velocidade de varredura gera plataformas mais eletroativas devido a ocorr?ncia do acoplamento mais organizado. Medidas de espectroscopia de imped?ncia eletroqu?mica (EIE) mostraram maior resist?ncia do filme para os eletrodos modificados com maior n?mero de ciclos, bem como para os eletrodos modificados com maiores velocidades de varredura. Imagens de microscopia eletr?nica de varredura (MEV) mostraram que em todos os casos n?o h? total recobrimento da superf?cie do EG e corroboraram com os demais resultados encontrados. As imagens de MEV demonstraram que diferentes ciclagens n?o influenciam na morfologia do filme formado, mas sim na quantidade de material adsorvido. Por outro lado, as imagens tamb?m mostraram que as diferentes velocidades de varredura geram filmes com morfologias distintas. A plataforma EG/poli(4-HFA) mostrou-se eficiente e sens?vel para a imobiliza??o de oligonucleot?deos, bem como para o evento de hibridiza??o com o oligonucleot?deo complementar. O eletrodo que apresentou as melhores respostas para imobiliza??o das ssDNAs estudadas e detec??o dos respectivos alvos complementares foi o eletrodo modificado com 100 ciclos de potencial na velocidade de varredura de 75 mV/s, uma vez que mostrou maiores amplitudes nos valores de corrente de pico. A constru??o do genossensor para detec??o do bacilo Mycobacterium tuberculosis confirmou os demais resultados acerca da efici?ncia da plataforma EG/poli(4-HFA), uma vez que a mesma demonstrou excelente sensibilidade ao utilizar o Azul de Metileno (AM) como intercalador. O genossensor desenvolvido apresentou um excelente limite de detec??o de 0,16 nmol, operando com volumes baix?ssimos de solu??o, sendo estes 15 ?L de sonda MYC e 10 ?L de alvo MYC. Foi poss?vel desenvolver o dispositivo e ainda otimizar v?rios par?metros de adsor??o da sonda e hibridiza??o do alvo, o que ocasionou uma melhoria da diminui??o do sinal de redu??o do AM de 14% para 34%. Em adi??o, estudos com o interferente MYC-NE demonstraram que o genossensor possui seletividade satisfat?ria, uma vez que a hibridiza??o com o interferente acarretou em diminui??o do sinal 46% inferior quando comparado ao alvo espec?fico. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2015. / ABSTRACT
Aiming its application as functionalized platform for biomolecules immobilization, it was optimized the electropolymerization of 4-hydroxyphenylacetic acid (4-HPA), for genosensors development. The monomer 4-HPA was used and, by means of it the electrogeneration was carried out on the surface of the graphite electrode (GE), using cyclic voltammetry on the range of +0,0 to +1,20 V, in which were investigated two parameters: number of cycles of applied potential and scan rate used. Associated to this work it was investigated small DNA fragments (oligonucleotides), observing the performance of the functionalized platform in biosensor response to detection of oligonucleotides, as well as evaluation hybridization event recognition with the complementary target. It was observed that the polymeric film showed a redox couple in region +0,53/+0,38 V and an increase of the number of cycles produces more electroactive platforms due to greater amount of adsorbed material. On the other hand, a decrease in scan rate produces more electroactive platforms due to the occurrence of more organized coupling. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) measurements showed higher film resistance to the modified electrodes with more number of cycles, as well as for the modified electrode with higher scan rate. Images of scanning electron microscopy (SEM) have shown that in all cases there is no complete coverage of the GE surface and corroborated with the other results found. SEM images have shown that the number of cycles does not influence the morphology of the formed film, but the amount of the adsorbed material. On the other hand, images also have shown that different scan rates produce films with distinct morphologies. GE/poly(4-HPA) platform have shown to be sensitive and efficient to oligonucleotide immobilization, as well as for hybridization event with the complementary oligonucleotide. The electrode that showed the best responses to the immolization of the studied ssDNA and the respective complementary target detection was the electrode modified with 100 potential cycles in the scan rate of 75 mV/s since it has shown higher amplitudes at peak current values. Genosensor construction for Mycobacterium tuberculosis bacillus detection confirmed the results about the GE/poly(4-HPA) platform efficiency, since it has shown excellent sensitivity when using Methilene Blue (MB) as intercalator. The designed biosensor has shown an excellent limit detection of 0,16 nmol, operating with very low solution volumes these being 15 ?L of MYC probe and 10 ?L MYC target. It was possible develop the device and even optimize several probe adsorption parameters and target hybridization which led to an improvement in decrease of the MB reduction signal from 14% to 34%. In addition, studies with the interfering MYC-NE has shown that the genosensor has satisfactory selectivity since the hybridization with the interfering resulted in a signal decrease 46% lower when compared to the specific target.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:acervo.ufvjm.edu.br/jspui:1/810 |
| Date | 05 February 2015 |
| Creators | Corr?a, Ricardo Augusto Moreira de Souza |
| Contributors | Ferreira, Lucas Franco, Franco, Diego Leoni, Silva, Leonardo Morais da, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Ferreira, Lucas Franco |
| Publisher | UFVJM |
| 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 UFVJM, instname:Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, instacron:UFVJM |
| Rights | A concess?o da licen?a deste item refere-se ao ? termo de autoriza??o impresso assinado pelo autor, assim como na licen?a Creative Commons, com as seguintes condi??es: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publica??o, autorizo a Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e o IBICT a disponibilizar por meio de seus reposit?rios, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei n? 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permiss?es assinaladas, para fins de leitura, impress?o e/ou download, a t?tulo de divulga??o da produ??o cient?fica brasileira, e preserva??o, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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