Aplicação de nanomateriais 2D e 3D no desenvolvimento de bio(sensores) plasmônicos
Autor:
Denys Ribeiro de Oliveira
Orientador:
Dênio Emanuel Pires Souto
Coorientador:
Aldo Jose Gorgatti Zarbin (GQM)
Resumo
A Ressonância Plasmônica de Superfície (SPR) é uma técnica óptica altamente sensível amplamente utilizada em biossensores. A detecção pode ser realizada em várias configurações, como acoplamento de prisma, sendo a configuração de Kretschmann a mais comumente usada. Nessa configuração, um prisma é empregado para direcionar a luz e acoplá-la a um filme metálico, geralmente ouro, ocorrendo a excitação de plasmons de superfície na interface entre o metal e o meio dielétrico. A sensibilidade e a especificidade do biossensor SPR dependem da estrutura, morfologia e composição do filme metálico. Como o ouro puro exibe baixa adsorção de biomoléculas, a introdução de materiais avançados e otimização de superfície podem melhorar significativamente a imobilização de biorreceptores, permitindo a detecção precisa de moléculas em baixas concentrações. Nesse sentido, monocamadas automontadas (SAMs) de alcanotiois, quando combinadas com sistemas multivalentes como dendrímeros e nanopartículas metálicas, criam condições ideais para imobilização eficaz de biomoléculas. Outra abordagem inovadora envolve o uso de dissulfeto de molibdênio (MoS2) em sensores SPR, explorando as propriedades de seus nanoflocos bidimensionais como uma plataforma eficiente para imobilização de proteínas via fisissorção. Essa interação ocorre por meio de forças hidrofóbicas entre a proteína e a superfície basal do MoS2, eliminando a necessidade de reticuladores e etapas adicionais de biofuncionalização frequentemente exigidas por métodos convencionais. Nos estudos conduzidos, dois sistemas de biossensores SPR foram desenvolvidos. Na primeira etapa, um sensor foi funcionalizado com nanocompósitos de nanopartículas de prata estabilizadas por dendrímeros de poli(amidoamina) (AgDENs), permitindo a imobilização de diferentes biomoléculas e o desenvolvimento de um imunossensor para detectar anticorpos contra Leishmania infantum em soro canino. Na segunda etapa, um biossensor foi projetado para a detecção do vírus da dengue, usando a imobilização da proteína EDIII-DENV-1 em um sensor modificado com MoS2. Os resultados demonstraram alta seletividade e eficácia na detecção de anticorpos contra a dengue, distinguindo com sucesso entre 10 amostras de soro humano positivas e 10 negativas.
Universidade Federal do ParanáDepartamento de QuímicaLaboratório de Espectrometria, Sensores e Biossensores
Av. Cel. Francisco H. dos Santos, 100
81531-980, Curitiba, Paraná laesbufpr@gmail.com
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