Imobilização da enzima glicose-oxidase em nanopartículas de ferrita de cobalto. - EDUARDO, Raphael da Silva. (2019)
A imobilização de enzimas tem se apresentado como uma estratégia promissora em processos que visam separação, recuperação e reutilização de biomoléculas. Diante da necessidade de desenvolvimento de materiais compatíveis com essas características, este trabalho tem como objetivo sintetizar e funcionalizar nanopartículas magnéticas (NPMs) do tipo ferrita de cobalto (CoFe2O4), e utilizá-las na imobilização da enzima glicose-oxidase (GOD), com finalidade de aplicação em biosensores. As NPMs foram preparadas por reação de combustão, silanizadas pelo método de stöber com o agente organosilano tetraetilortossilicato (TEOS), e funcionalizadas com 3-aminopropiltrietoxisilano (APTES); as NPMs de CoFe2O4 e CoFe2O4@SiO2NH2 foram caracterizadas por difração de raiosX (DRX), distribuição granulométrica (Horiba), microscopia eletrônica de varredura (MEV), adsorção física de nitrogênio (Método BET), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), medidas termogravimétricas (TG/DTG) e medidas de magnetização (ZFC/FC). Pelos resultados obtidos, observou-se reprodutibilidade das sínteses por reações de combustão, partículas manométricas de CoFe2O4 entre 21nm a 25nm, com cristalinidade em torno de 60%, composição de 83,95% de ferrita de cobalto e 16,05% de hematita, área superfial de 16,64m2/g, potencial zeta de -49,2mV, perda de 2,52% em massa após análise termogravimétrica, e magnetização característica de materiais do tipo hard; após o recobrimento com TEOS e APTES, observou-se aumento de 3,7% do tamanho da partícula, redução de 21,7% de área superficial, potencial zeta de -0,2mV, perda de massa de 12,55%, e aumento da magnetização remanente (31,9%) e da coercividade (12,8%), mantendo boa resposta magnética. Pelos resultados de imobilização da GOD, foi verificado que a ativação com concentração de 2% de glutaraldeido, apresentou melhor resultado de capacidade adsortiva (0,048 mgAdsb/mgAdsv) de GOD nas NPMs. O modelo de pseudo-primeira ordem previu satisfatoriamente o comportamento da imobilização a baixas concentrações; pela isoterma de adsorção, constatou-se que a concentração inicial de GOD de 1mg/mL forneceu a maior carga enzimática adsorvida por grama de NPMs (0,048 mgAdsb/mgAdsv); a GOD imobilizada nas NPMs CoFe2O4@SiO2-NH2 apresentou atividade enzimática de 34,3U/g, e após 5 ciclos de reuso, a atividade decaiu a 1/3 da inicial, mantendo-se constante após 2 ciclos consecutivos.