Os métodos de detecção de patógenos, em geral, requerem dias para identificação de micro-organismos patogênicos, havendo interesse em uma detecção rápida e precisa em tempo real, os biossensores magnetoelásticos são uma alternativa promissora. Os sensores magnetoelásticos são dispositivos de detecção que podem ser acessados remotamente e sua aplicação no método de biossensoriamento possui sensibilidade mássica para espécies biológicas, oferecendo confiabilidade na detecção de patógenos como Escherichia coli. Neste trabalho, tiras amorfas Metglas 2826MB3 foram revestidas com Au pelos processos de deposição de sputtering e eletrodeposição e segmentadas em lâminas de 5 x 1 mm. Foram avaliados os parâmetros de rugosidade média absoluta (Ra), desvio padrão das alturas da superfície (Rq) e simetria do perfil de distribuição (Rsk) com a técnica de microscopia de força atômica aplicada em três superfícies distintas (lisa, rugosa e polida). Buscando melhorar a sensibilidade de detecção do dispositivo, avaliou-se a influência de diferentes tióis no desempenho de biossensores magnetoelásticos. Os compostos utilizados diferem no tamanho da cadeia carbônica e no grupamento terminal que liga-se ao anticorpo. Sobre a superfície polida revestida com Cr/Au pelo processo de sputtering depositou-se os compostos cistamina (CYS), cisteamina (CYSTE) e ácido mercaptopropiônico (MPA), seguido por anticorpos. Os biossensores foram expostos a solução de bactéria E. coli e a variação da frequência de ressonância foi medida com um analisador de rede. Foi possível constatar que a superfície polida revestida com Cr/Au pelo processo de sputtering apresentou menores valores de Ra e Rq e melhor perfil de distribuição (Rsk) em relação às demais superfícies estudadas. Os biossensores com o composto MPA mostraram um aumento na captação de bactérias em relação aos biossensores com os compostos CYS e CYSTE, porém altos valores de desvio padrão foram observados, dificultando a reprodutibilidade e confiabilidade do biossensor. Os biossensores testados com CYSTE apresentaram maior eficiência e menor limite de detecção em relação aos biossensores testados com CYS, apontando um melhoramento na utilização deste composto. Os resultados foram favoráveis para a detecção da bactéria E. coli, evidenciando que o tamanho da cadeia carbônica e o grupamento terminal influenciam na eficácia da imobilização deste patógeno em biossensores magnetoelásticos. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, CNPq. / The magneto-elastic sensors are detection devices that can be remotely accessed and applied as biosensors having a mass sensitivity for detection of biological specimens, offering reliability in the detection of pathogens such as Escherichia coli. The pathogen detection methods generally require days to identify the pathogenic micro-organism, so there is interest in a rapid and accurate detection in real time. The magneto elastic biosensors are a promising alternative for this task. In this work, amorphous ribbons of Metglas 2826MB3 were coated with Au by the processes of sputtering and electrodeposition and segmented into 5 x 1 mm strips. We evaluated the roughness parameters arithmetic average height (Ra), root mean square roughness (Rq) and skewness (Rsk) using atomic force microscopy applied on three different surfaces (smooth, rough and polished). Seeking to improve the detection sensitivity of the device, the performance of the biosensors was evaluated in terms of the effects of different thiols on their performance. The compounds used differ in the size of the carbon chain and the terminal grouping which binds to the antibody. On the polished surface coated with Cr/Au by sputtering, we deposited the compounds cystamine (CYS), mercaptopropionic acid (MPA) and cysteamine (CYSTE), followed by antibodies. The biosensors were exposed to the bacteria E. coli in solution and the variation of the resonance frequency was measured with a network analyzer. It was found that the polished surface coated with Cr/Au by sputtering process showed lower values of Ra and Rq and a better distribution profile (Rsk) in relation to other surface studied. Biosensors employing the compound MPA showed an increase in attracting bacteria in relation to biosensors with CYS and CYSTE, but high standard deviations were observed, thus hampering the reproducibility and reliability of the biosensor. Biosensors tested with CYSTE showed higher efficiency and lower detection limit with respect to biosensors tested with CYS, indicating an improvement in the use of this compound. The results were favorable for the detection of E. coli, indicating that the size of carbon chain and the terminal grouping influence the effectiveness of immobilization of the magneto elastic biosensors.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ucs.br:11338/1432 |
| Date | 12 December 2016 |
| Creators | Pozza, Márcia Dalla |
| Contributors | Santos, Antonio Domingos, Malvessi, Eloane, Baldasso, Camila, Missell, Frank Patrick |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UCS, instname:Universidade de Caxias do Sul, instacron:UCS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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