Desenvolvimento de plataformas eletroquímicas funcionalizadas com ácido poli(4-aminobenzóico) aplicadas em biossensores

Abstract

Neste trabalho foi investigada a eletropolimerização do ácido 4-aminobenzóico (4-ABA), visando sua aplicação como plataforma funcionalizada para imobilização de biomoléculas, para o desenvolvimento de sensores biológicos. Foi utilizado o monômero 4-ABA, e por meio deste a eletrogeração foi conduzida sobre a superfície do eletrodo de grafite (EG), utilizando-se as técnicas de voltametria cíclica (VC) e cronoamperometria (CA), onde nesta, foi investigado o tempo de eletrodeposição. Associado a este estudo, foi investigado a imobilização de pequenos fragmentos de DNA (oligonucleotídeos), observando a atuação da plataforma funcionalizada na resposta do biossensor em relação à detecção dos oligonucleotídeos, bem como avaliação do reconhecimento do evento de hibridização, com o alvo complementar. Para a VC, os EG foram modificados com 100 ciclos consecutivos de potencial, em velocidade de varredura de 50 mV/s, na faixa de potencial de +0,00 a +1,20 V, enquanto que na CA, os EG foram modificados nos potenciais de +0,95 V; +1,05 V e +1,15 V, onde tempo de polimerização foi investigado em 4800 segundos e 2400 segundos. Observou-se que dentre os três potenciais pré-estabelecidos, o que apresentou maior eletroatividade, foi no eletrodo modificado à +1,05 V, seguido dos potenciais de +1,15 V e +0,95 V, respectivamente. Para o filme formado em +0,95 V, há um ligeiro aumento da corrente na atividade do par redox, sendo também observado que um maior deslocamento de potencial e corrente, ocorreu para o eletrodo modificado em +1,05 V seguido do potencial +1,15 V. A atividade eletroquímica dos filmes poliméricos é praticamente da mesma magnitude quando a eletropolimerização por CA, ocorre a 4800 segundos e 2400 segundos. O eletrodo que apresentou as melhores respostas para imobilização e detecção das bases púricas, guanina e adenina, foi o eletrodo modificado por VC, seguido do eletrodo modificado no potencial de +1,05 V, uma vez que mostrou-se maiores amplitudes nos valores de corrente de pico anódica (Ipa) dentre os potenciais constantes. Os filmes formados a 2400 segundos apresentam menor sensibilidade para a imobilização e detecção da guanina, biomarcador. Medidas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) mostraram maior resistência à transferência de carga (Rtc) para o eletrodo modificado no potencial +1,05 V, seguido do eletrodo modificado por VC. Imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostraram que em todos os casos não há total recobrimento da superfície do EG. Para o poli(4-ABA) eletropolimerizado por VC, as imagens de MEV mostraram morfologia completamente distinta, pois se observa uma maior cobertura da superfície do grafite, quando comparado aos filmes poliméricos formados por CA. É nítido que para os filmes formados a 4800 segundos, há maior presença de material depositada para a plataforma desenvolvida em +1,05 V. A plataforma Poli(4-ABA)/EG mostrou-se eficiente e sensível para a imobilização do oligonucleotídeo (poliGA), bem como a detecção do evento de hibridização com o oligonucleotídeo complementar (poliCT). A ssDNA apresentou melhor afinidade pelo azul de metileno (AM) devido aos pares de bases da guanina presentes na sonda, comparada a dsDNA, onde a formação do híbrido diminui o acesso de intercalação do azul de metileno (AM) às bases guanina, enquanto que a resposta eletroquímica do brometo de etídio (BE) foi melhor observada na dsDNA. Estudos da imobilização do peptídeo DD K, com o alvo específico (fosfolipídeo POPC), e o alvo não específico (fosfolipídeo POPC + colesterol), mostraram-se bastante promissores. A imobilização do peptídeo sobre o poli(4-ABA) não gerou grandes alterações no perfil dos espectros de EIE. Foi possível observar uma semelhança entre os diagramas de Bode para as medidas da sonda e da sonda + alvo específico devido à forte interação existente entre peptídeo/LUVs sem colesterol. Contudo, para o eletrodo contendo a sonda + alvo não específico (LUVs com colesterol), o espectro foi alterado. Tais resultados indicam promissora aplicação da plataforma desenvolvida no reconhecimento de alvos biológicos, bem como o desenvolvimento de biossensores.