Desenvolvimento de um biossensor eletroquímico de glicose para ser aplicado na indústria de hidrólise de amido e laboratório de controle de qualidade de alimentos

Abstract

Os biossensores são ferramentas analíticas que combinam biomoléculas imobilizadas com transdutores químicos ou físicos para criar uma superfície que permita a medição direta de um analito específico. Um fator importante no desenvolvimento de um biossensor eletroquímico está na imobilização e estabilização das enzimas sobre os substratos condutores. A habilidade de controlar a interação da enzima com a superfície dos sólidos é um desafio devido à complexidade das moléculas e, principalmente, ao direcionamento espacial da enzima na adesão. Uma forma de contornar esta distribuição seria a formação de um filme fino de enzimas sobre a superfície de substratos condutores, o qual permitiria uma distribuição homogênea da enzima impedindo sua aglomeração. Desta maneira os sítios ativos da enzima ficam mais disponíveis no processo de transferência de elétrons, facilitando que este processo seja muito mais eficiente e permitindo que o biossensor seja mais sensível. Neste trabalho foi realizada a obtenção de um filme de óxido misto Nb2O5/SiO2 sobre a superfície de uma placa condutora de FTO-vidro, esta matriz serviu como base para a imobilização da enzima glicose oxidase (GOX) permitindo desenvolver um biossensor eletroquímico de glicose estável e reprodutível nas medidas. Uma das maneiras de aumentar a sensibilidade e diminuir o limite de detecção da glicose é a incorporação de nanopartículas metálicas de Au (AuNp). As AuNp tem a propriedade facilitar a transferência de elétrons aumentando a área eletroativa, tornando os sensores eletroquímicos mais sensíveis. Neste trabalho foi incorporado AuNp nos filmes Nb2O5/SiO2 realizando-se um estudo da quantidade suficiente de AuNp que facilite a transferência de elétrons no sistema. Posteriormente no sistema Nb2O5/SiO2-AuNp foi imobilizado na forma de filme a enzima GOX utilizando-se o novo material obtido como sensor para glicose. Foi observado que a adição de AuNp contribuiu favoravelmente para a quantificação da glicose e que o biossensor construído tem grande potencial para ser utilizado nos laboratórios de controle de qualidade da indústria alimentícia.