Uso de diferentes tióis no desenvolvimento de nanobiossensores de cantilever para detecção de atrazina em água

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Scapin, Enelise
• Orientador(a): Jacques, Rosângela Assis
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Atrazina; Nanotecnologia; Tirosinase; Herbicida
• Palavras-chave em Inglês: Nanobiosensor; 11-mercaptohaxadecanoic acid; Tyrosinase; 11- mercaptoundecanoic acid; Atrazine
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/229381

A atrazina (2-cloro-4-(etilamino) -6-(isopropilamino)-s-triazina), é um herbicida representada por um anel triazínico substituído com cloro, etilamina e isopropilamina, o que a torna recalcitrante para a degradação biológica no ambiente. Por ser amplamente na agricultura, principalmente no controle de plantas daninhas em lavouras de milho que acaba permanecendo por muito tempo no meio ambiente e torna-se um dos fatores responsáveis pela contaminação do solo, do ar e das águas. Novos métodos de detecção mais econômicos, com menor tempo de análise e eficazes tem sido estudado para melhorar a detecção deste analitos e minimizar este problema. A área de nanotecnologia vem apresentado grandes avanços, como o desenvolvimento de nanobiossensores de cantilever através de camadas sensoras, para detecção da presença de herbicidas em água. Baseado nestes fatos, este estudo tem como objetivo o desenvolvimento de nanobiossensores de cantileveres funcionalizados com enzima tirosinase comercial e diferentes tióis para detecção de atrazina em água. A funcionalização dos mesmos foi realizada utilizando a técnica de camadas automontadas (SAM) sobre a superfície de silício contendo ouro, ácido 16- mercaptohexadecanóico (16-AMHD) e ácido 11-mercaptoundecanóico (11-MUA), 1- etil-3-(3-dimetilaminopropil)-carbodiimida (EDC)/N-hidroxi-succinimida (NHS) e enzima tirosinase comercial. A avaliação da estabilidade da enzima mostrou a adequação da funcionalização de ambos os nanobiossensores de cantilevers, principalmente quando utilizado o ácido 11-MUA. Por meio da composição química, morfologia, espessura, rugosidade, topografia das superfícies foi possível confirmar a funcionalização dos nanobiosesnores de cantilevers funcionalizados pela técnica de SAM, sendo possível verificar que ocorreu a deposição da camada sensora. Os nanobiossensores de cantileveres foram capazes de detectar diferentes concentrações de atrazina em água, obtendo alta sensitividade, limites de detecção e de quantificação na ordem de ppb, além de serem 100% reversíveis, porém sua estabilidade foi afetada pelo armazenamento. Ambos nanobiossensores de cantileveres demonstraram boa resposta, mas quando utilizado o ácido (11-MUA) o mesmo se mostrou mais eficiente por possuir maior sensitividade, menor limite de detecção, maior estabilidade até aproximadamente 20 dias quando comparado com o nanobiossensor usando o ácido 16-AMHD tanto para água ultrapura quando para amostra real de pesticida (poço artesiano) analisada. Quando avaliada a seletividade de ambos nanobiossesnores pode-se observar que tanto o interferente teflubenzurom quantos o sulfentrazono não causaram influência na resposta do nanobiossensores pois, o seu comportamento foi semelhante ao branco (água ultrapura). Porém o nanobiossensor de cantilever utilizando ácido 11-MUA apresentou maior diferença de deflexão entre branco e a atrazina, demostrando sua maior eficaz para o pesticida atrazina. Com os resultados obtidos é possível observar a eficaz do método SAM utilizando um tiol de cadeia alquílica menor (ácido 11-MUA) quando comparado ao ácido 16- AMHD para aplicação nos nanobiossensores de cantilever sendo então, uma boa alternativa aos métodos convencionais de detecção de atrazina em amostras reais. Sendo assim, os dispositivos desenvolvidos demonstram ter grande potencialidade de aplicação para detecção de atrazina em águas.