APLICAÇÃO DE GRAFENO COMO BIOSSENSOR DE ÁCIDO ÚRICO USANDO ESPECTROSCOPIA RAMAN

  • Taynna Rodrigues Mateo
  • Maria Eduarda Batú dos Santos
  • Rone Eleutério Martins Pires
  • Lizandro Baldomero Reyna Zegarra
  • José Angel Roldan Lopez
  • Luis Enrique Gomez Armas
Rótulo Grafeno, Biossensor, Ácido, Úrico, Espectroscopia, Raman

Resumo

O desenvolvimento de biossensores tem emergido como uma importante ferramenta, no avanço da área médica, podendo agilizar no processo de detecção de biomarcadores, com maior precisão e custo relativamente reduzido. O ácido úrico (AU) é o produto principal final da purina humana no metabolismo, quando há uma alta ingestão de purinas na dieta, acaba produzindo uma quantidade excessiva de ácido úrico no corpo humano. Quando o excesso de ácido úrico se concentra e cristaliza, os cristais causam inúmeras doenças. Aproximadamente 70% do AU diário é eliminado através dos rins como um componente da urina, o restante é recirculado por meio do sistema sanguíneo. Em geral, o ácido úrico tem solubilidade homeostática no soro humano. Quando ocorre interferência na homeostase do AU, alguns distúrbios fisiológicos podem ocorrer. Assim, o AU tem sido considerado um parâmetro chave na urina e no sangue para monitorar condições fisiológicas e um importante biomarcador diagnóstico para várias doenças sistêmicas. Várias técnicas analíticas têm sido propostas para detectar AU, incluindo espectrofotometria, eletroquimioluminescência e análise eletroquímica, no entanto, esses métodos possuem pouca sensibilidade quando há baixa concentração de moléculas nas amostras, sendo necessário uso de equipamentos demasiadamente volumosos e caros, há também a técnica de espectroscopia Raman aprimorada de superfície (SERS). Esta técnica é única, demonstrando as propriedades vibracionais específicas de cada molécula. Tendo em conta o exposto, objetivo deste trabalho é verificar a possibilidade de usar monocamadas (1L), bicamadas (2L), poucas camadas (FL) de grafeno como biossensor de AU usando a técnica de espectroscopia Raman. Para cumprir com este objetivo uma solução de AU com uma concentração de 1x10-3 M que foi preparada dissolvendo AU em pó, em água Deionizada (DI) e hidróxido de sódio (NaOH) a 2%, as amostras de 1L, 2L e FL de grafeno foram depositadas sobre substratos de SiO2, usando a técnica de esfoliação micromecânica e posteriormente caracterizadas por espectroscopia Raman. Em seguida uma microgota de solução de AU foi colocada sobre as amostras de grafeno, e deixada sobre a superfície por um tempo de aproximado de 16 min. Posteriormente foram realizadas medidas Raman nas diversas amostras, na presença e ausência de AU, e por fim os espectros das amostras foram comparados. O efeito das 1L, 2L e FL de grafeno como biossensor foi verificado através do deslocamento das bandas G, 2D e 2D. Os resultados destas comparações mostraram que na presença do AU: (a) para a amostra 1L (monocamadas) a posição da banda G (Pos(G)) aumenta de ~1571 cm-1 a 1583 cm-1, a posição da banda 2D (Pos(2D)) aumenta de 2666 cm-1 a 2676 cm-1, a posição da banda 2D (Pos(2D)) aumenta de 3239 cm-1 a 3244 cm-1. (b) para a amostra 2L(bicamadas) a Pos(G) aumenta de ~1568 cm-1 a 1577 cm-1, a Pos(2D) aumenta de 2684 cm-1 a 2692 cm-1, a Pos (2D) aumenta de 3238 cm-1 a 3244 cm-1. (c) para a amostra FL(poucas camadas) a Pos(G) aumenta de ~1573 cm-1 a 1578 cm-1, a Pos(2D) não teve deslocamento, a Pos (2D) aumenta de 3240 cm-1 a 3245 cm-1. Com base em todos os resultados obtidos pode-se observar que o deslocamento das bandas G, 2D e 2D diminui a medida que aumenta o número de camadas (1L < 2L < FL). Em conclusão, os resultados deste trabalho mostram que pelo fato da amostra 1L (monocamada), ser mais sensível à presença da molécula, está poderia ser usada como um biossensor para detecção de Ácido Úrico.

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Publicado
2022-11-23
Como Citar
RODRIGUES MATEO, T.; EDUARDA BATÚ DOS SANTOS, M.; ELEUTÉRIO MARTINS PIRES, R.; BALDOMERO REYNA ZEGARRA, L.; ANGEL ROLDAN LOPEZ, J.; ENRIQUE GOMEZ ARMAS, L. APLICAÇÃO DE GRAFENO COMO BIOSSENSOR DE ÁCIDO ÚRICO USANDO ESPECTROSCOPIA RAMAN. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, v. 2, n. 14, 23 nov. 2022.