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Title: Desenvolvimento de biossensor enzimático e eletroquímico para detecção de ureia.
Other Titles: Development of an enzymatic and electrochemical biosensor for detecting urea.
???metadata.dc.creator???: BARROS, Vinícius José Gomes Formiga.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: FOOK, Marcus Vinicius Lia.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SOUSA , Wladymyr Jefferson Bacalhau de.
???metadata.dc.contributor.referee2???: LEAL , Rita de Cássia Alves.
???metadata.dc.contributor.referee3???: NEVES, Gelmires de Araújo.
Keywords: Biossensor;Insuficiência Renal;Ureia;Urease;Biosensor;Renal Insufficiency;Urea;Urease
Issue Date: 28-Dec-2017
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: BARROS, V. J. G. F. Desenvolvimento de biossensor enzimático e eletroquímico para detecção de ureia. 2017. 53 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2017.
???metadata.dc.description.resumo???: As doenças causadas pelo mau funcionamento dos rins e das vias urinárias variam com o tipo de patologia e com a parte do sistema afetado, sendo a insuficiência renal uma das doenças que provoca o aumento de toxinas no sangue, como a ureia. O método clínico para quantificar a ureia no corpo é realizado apenas em laboratórios, tem custos e é um procedimento, relativamente, demorado. Dispositivos que diminuam custos, tempo e aumentem o acesso de paciente a um diagnóstico rápido, tal como os biossensores é uma necessidade da sociedade. Diante do exposto, o objetivo dessa pesquisa foi desenvolver biossensor enzimático e eletroquímico para detecção de ureia. Para tal foi produzida tinta de antimônio e grafite, realizada imobilização de enzima e utilizada à técnica de serigrafia para produzir o biossensor. Sendo caracterizado por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, avaliação de aderência, condutividade elétrica, avaliação de pH, sensibilidade e faixa de linearidade e teste com amostra clínicas. A difração de raios X confirmou as fases cristalinas presentes nas tintas produzidas. Na microscopia eletrônica de varredura verificou-se a morfologia das partículas e que esta é constituída por uma distribuição de partículas de tamanhos entre 1 e 40 μm. A avaliação de aderência mostrou que as partículas da tinta de antimônio como a de grafite possuem uma boa interação com o suporte. A condutividade da tinta de antimônio é menor que a de grafite, no entanto, se adequam bem para aplicação desejada. O pH das soluções de soro com diferentes concentrações de ureia variou entre (6,3 e 6,88), e que durante as medidas de bioresposta esses valores variam entre (7,56 e 8,88). O biossensor apresentou sensibilidade nas concentrações de 0 a 20mmol/L, no entanto, para concentrações entre 10 e 20mmol/L os valores não foram consideráveis. A faixa de linearidade do biossensor é de 0 a 10mmol/L e que os testes clínicos pelo método padrão apresentaram-se similares aos obtidos com os biossensores desenvolvidos. Nos testes com amostras clínicas, utilizando sangue total, os biossensores mostraram respostas satisfatórias, obtendo valores de conversão para taxa de ureia similares aos apresentados nos testes clínicos tradicional, comprovando a eficácia e a possibilidade de utilização do biossensor com amostra de sangue total, sem qualquer preparo.
Abstract: The diseases caused by the malfunction of the kidneys and urinary tract vary with the type of pathology and the part of the affected system, with renal failure being one of the diseases that causes the increase of toxins in the blood, such as urea. The clinical method for quantifying urea in the body is performed only in laboratories, has costs and is a relatively time-consuming procedure. Devices that reduce costs, time and increase patient access to rapid diagnosis, such as biosensors is a necessity of society. In view of the above, the objective of this research was to develop enzymatic and electrochemical biosensor for the detection of urea. For that, antimony and graphite paint were produced, enzyme immobilization was performed and the screen printing technique was used to produce the biosensor. It is characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, adhesion evaluation, electrical conductivity, pH evaluation, sensitivity and linearity range and clinical sample testing. X-ray diffraction confirmed the crystalline phases present in the inks produced. Scanning electron microscopy showed the morphology of the particles and that the particle size was between 1 and 40 μm in size. The adhesion evaluation showed that the antimony ink particles such as graphite have a good interaction with the support. The conductivity of the antimony paint is less than that of graphite, however, they are well suited for the desired application. The pH of the serum solutions with different urea concentrations varied between (6.3 and 6.88), and that during the bioresponse measures these values vary between (7.56 and 8.88). The biosensor presented sensitivity at concentrations of 0 to 20 mmol / L, however, for concentrations between 10 and 20 mmol / L, the values were not significant. The range of linearity of the biosensor is 0 to 10mmol / L and that the clinical tests by the standard method were similar to those obtained with the developed biosensors. In the clinical samples tests using whole blood, the biosensors showed satisfactory responses, obtaining urea conversion values similar to those presented in the traditional clinical tests, proving the efficacy and the possibility of using the biosensor with a whole blood sample without any preparation.
Keywords: Biossensor
Insuficiência Renal
Ureia
Urease
Biosensor
Renal Insufficiency
Urea
Urease
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia de Materiais
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/16433
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VINÍCIUS JOSÉ GOMES FORMIGA BARROS - DISSERTAÇÃO (PPG-CEMat) 2017.pdf2.07 MBAdobe PDFView/Open


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