DESENVOLVIMENTO DE UMA PLATAFORMA HÍBRIDA À BASE DE CORANTE E POLISSACARÍDEOS REGIONAIS PARA EMPREGO EM SENSORES.

Abstract

RESUMO: No contexto atual científico é grande o desenvolvimento de novos materiais para plataforma sensora, principalmente os sensores eletroquímicos relacionados aos materiais naturais, como exemplo, os polissacarídeos. Nesta pesquisa, a conjugação desses materiais, o vermelho de Alizarina S (VAS), um corante solúvel derivado da Alizarina, em conjunto com o ágar, um polissacarídeo produzido por vários gêneros e espécies de algas marinhas vermelhas e que possui aplicações na indústria farmacêutica, alimentícia, de cosméticos, entre outros setores da biotecnologia, são empregadas como plataformas eletroativas para construção de sensores eletroquímicos. Este trabalho iniciou-se com um estudo prospectivo a partir dos artigos científicos e patentes depositadas os quais abordassem as palavras-chave relacionadas ao desenvolvimento de filmes finos empregando corante na construção de sensores eletroquímicos. Os artigos científicos foram analisados e filtrados na Base Web of Science e Scopus enquanto o estudo prospectivo foi realizado com base nos pedidos de patentes depositadas no Instituto Nacional de Propriedade Industrial - INPI, Escritório Europeu de Patentes - EPO, na base Derwent e no Escritório Norte- americano de Marcas e Patentes (USPTO). Como resultado desse estudo foi possível observar que o uso de corante, por exemplo, o Vermelho de Alizarina S (VAS) na construção de filmes finos, do tipo Layer-by-Layer (LbL), como plataforma para sensores eletroquímicos para detecção de peróxido de hidrogênio (H2O2) é inovador até o presente momento, visto que não foram encontradas patentes e nem artigos científicos nas bases pesquisadas. Em um segundo momento, o VAS foi imobilizado em eletrodos de ITO (Óxido de Estanho dopado com Ìndio, um vidro condutor) empregando-se a técnica LbL de automontagem. A formação do filme de VAS sobre ITO foi possível a partir da conjugação do corante com os polímeros ágar (Gracilaria birdiae) e PAH ((poli(alilaminahidroclorada). Nanotubos de carbono de parede simples (NTC) funcionalizados com -COOH foram utilizados para aumentar o sinal eletroquímico do sistema LbL. Os filmes foram desenvolvidos em arquiteturade tricamadas de ágar/PAH/VAS ou ágar(NTC)/PAH(NTC)/VAS e caracterizados por Voltametria de Pulso Diferencial (VPD), Espectroscopia na região do UV-Visível (UV-Vis) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Após sua caracterização o filme de ágar(NTC)/PAH(NTC)/VAS foi testado para detecção do H2O2. Sob potencial constante de -0,5 V vs SCE, o filme exibiu rápida resposta para a detedução de H2O2 e o limite de detecção encontrado foi 0,15 μmol L-1. A terceira etapa desta pesquisa foi o pedido de depósito da patente intitulada: Plataforma sensora à base de corantes e polissacarídeos, junto ao NINTEC-UFPI.------------------ABSTRACT: In the current scientific context it is great the development of new materials for sensor platform, mainly the electrochemical sensors related to natural materials, such as polysaccharides. In this research, the combination of these materials, Alizarin S red (VAS), a soluble dye derived from Alizarin, together with agar, a polysaccharide produced by several genera and species of red seaweed and which has applications in the pharmaceutical industry, Food, cosmetics, among other sectors of biotechnology, are used as electroactive platforms for the construction of electrochemical sensors. This work began with a prospective study based on scientific articles and deposited patents which addressed the key words related to the development of thin films using dye in the construction of electrochemical sensors. The scientific articles were analyzed and filtered in the Web of Science and Scopus Database while the prospective study was carried out based on patent applications filed with the National Institute of Industrial Property - INPI, European Patent Office - EPO, Derwent Base and North Office - American Patent and Trademark Office (USPTO). As a result of this study it was possible to observe that the use of dye, for example Alizarin S Red (VAS) in the construction of thin films, Layer-by-Layer (LbL) type, as a platform for electrochemical sensors for peroxide detection Of hydrogen (H2O2) is innovative up to the present moment, since no patents or scientific articles were found in the bases researched. In a second moment, the VAS was immobilized in ITO electrodes (Tin-doped Tin Oxide, a conductive glass) using the self-fitting LbL technique. The formation of the VAS film on ITO was possible from the conjugation of the dye with the polymers agar (Gracilaria birdiae) and PAH (poly (allylamine hydrochloride). Single-wall carbon nanotubes (NTC) functionalized with -COOH were used to increase (NTC) / PAH (NTC) / VAS and characterized by Differential Pulse Voltammetry (VPD), Spectroscopy in the UVVisible region (NTC) / PAH (NTC) / VAS was tested for the detection of H2O2. Under a constant potential of -0.5 V vs SCE, The film exhibited a rapid response to H2O2 dehy- dration and the limit of detection found was 0.15 μmol L-1. The third step of this research was the filing application entitled: Sensing platform based on dyes and polysaccharides, NINTEC-UFPI.