Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2022 |
| Autor(a) principal: |
Martins, Thiago Serafim |
| Orientador(a): |
Não Informado pela instituição |
| Banca de defesa: |
Não Informado pela instituição |
| Tipo de documento: |
Tese
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: |
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| Link de acesso: |
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75135/tde-11112022-164136/
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Resumo: |
Sistemas miniaturizados com eletrodos de carbono impressos (SPCEs) são tecnologias promissoras para monitorar no local, moléculas de interesse ambiental (e.g. poluente emergente) e clínico (e.g. biomarcador). Neste trabalho, sistemas eletroquímicos miniaturizados foram desenvolvidos para detectar as seguintes moléculas: sulfametoxazol (SMX), trimetoprima (TMP), antígeno de carboidrato 15-3 (câncer de mama), metabólito 25-hidroxivitamina D3 (vitamina D), lactato e o antígeno prostático específico (câncer de próstata). Um desempenho otimizado dos SPCEs caseiros foi obtido usando um tratamento eletroquímico em solução de tampão fosfato (PBS). Para os antibióticos SMX e TMP foi desenvolvido um sensor baseado em papel com nanofitas de óxido de grafeno reduzidas (rGN). Os limites de detecção (LOD) para SMX e TMP foram estimados em 0,09µM e 0,04 µM, respectivamente, com uma resposta linear de 1 µM a 10 µM. O sensor foi reprodutível (RSD <5%) e seletivo, inclusive em amostras de água de torneira. Um imunossensor do tipo sanduíche constituído por um filme layer-by-layer de nanopartículas de ouro (Au) e óxido de grafeno reduzido (rGO) foi desenvolvido para detectar o biomarcador de câncer de mama CA15-3. O imunossensor foi capaz de detectar o CA15-3 em amostras de soro humano e saliva artificial com um LOD de 0,08 fg mL-1 dentro de uma ampla faixa linear de concentração de 0,1 fg mL-1 a 1µg mL-1. Oimunossensor também foi seletivo para CA15-3, robusto e estável para permitir o armazenamento a 4 °C por mais de 30 dias. Para monitorar o metabólito 25(OH)D3 em soro humano e saliva, construiu-se um chip imunossensor flexível e sem rótulo. A plataforma do dispositivo foi feita com dendritos de ouro em forma de árvore (AuDdrites), obtidos eletroquimicamente pela dessorção seletiva da L-cisteína sobre os planos (111) do ouro. O chip foi capaz de detectar o metabólito em 15 minutos com uma faixa de concentração dentro dos valores de interesse clínico e apresentou um LOD de 0,03 ng mL-1. Um sistema portátil com diodo emissor de luz (LED) de 3 W e compatível com SPCEs também foi desenvolvido para detecção fotoeletroquímica. O dispositivo produzido em impressora 3D, foi usado para detectar lactato e PSA sobre nanopartículas de TiO2 modificadas com filme polimérico de [Ni(salen)] (referido como TiO2@poli[Ni(salen)]) e nanopartículas de óxido de titânio (TiO2) sensibilizado com nitreto de carbono grafítico e aril diazônio (referido como Amb/Ni10-gC3N4/TiO2), respectivamente. O sensor fotoeletroquímico para lactato exibiu excelente estabilidade, reprodutibilidade e seletividade em uma faixa linear de 0,1 a 20 mM com LOD de 88 µM. Também foi demonstrado por medidas de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) in situ que o dióxido de carbono (CO2) é o produto principal da fotoeletrooxidação de lactato sobre TiO2@poli[Ni(salen)]. Em adição, o sensor para o biomarcador de câncer de próstata PSA foi capaz de detectar o marcador tumoral em amostras de soro humano em uma faixa de 10-16 a 10-8g mL-1 com limite de detecção tão baixo quanto 0,06 fg mL-1. A robustez do dispositivo foi confirmada com testes de reprodutibilidade e estabilidade. A estratégia de funcionalização dos nanomaterias fotoativos com sal de aril diazônio diminuiu a recombinação de portadores de carga fotogerados, levando a um aumento na fotocorrente e, forneceu grupos carboxílicos para ancorar anticorpos por meio da reação da carbodiimida, o que possibilita a extensão da plataforma de detecção a qualquer outro tipo de imunossensor fotoeletroquímico. Os dispositivos portáteis aqui apresentados são de baixo custo, operação amigável e promissores para monitorar no local, poluentes emergentes e biomarcadores sem atrasos associados aos laboratórios centralizados. |
