Biosensor for phenol based on the direct electron transfer blocking of peroxidase immobilising on silica–titanium

Rosatto, Simone S.; Kubota, Lauro T.; Neto, Graciliano de Oliveira

doi:10.1016/s0003-2670(99)00168-3

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“…Kubota e col. 98 descreveram a imobilização de HRP sobre sílica gel modificada com óxido de titânio e seu uso no desenvolvimento de um biossensor a base de pasta de carbono. A transferência de elétrons direta da redução de peróxido de hidrogênio por HRP foi bloqueada quando imobilizada sobre sílica-titânio, rendendo ao biossensor uma alta sensibilidade para fenol em um potencial aplicado de 0 mV vs ECS.…”

Section: Biossensores a Base De Peroxidasesunclassified

“…A estabilidade do biossensor desenvolvido por Kubota e col. 98 foi menor comparada à obtida com a peroxidase imobilizada diretamente sobre grafite, provavelmente devido ao seu ambiente. Entretanto, num estudo sobre a influência de aditivos na sensibilidade e estabilidade deste biossensor, verificou-se que a adição de albumina de soro bovino e principalmente DNA melhoraram o tempo de vida do biossensor, e que a incorporação de DNA, além de grande aumento da estabilidade do biossensor, melhora também a sua sensibilidade para fenol 99 .…”

Section: Biossensores a Base De Peroxidasesunclassified

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Biossensores amperométricos para determinação de compostos fenólicos em amostras de interesse ambiental

Rosatto¹,

Freire²,

Durán³

et al. 2001

Quím. Nova

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Section: Biossensores a Base De Peroxidasesunclassified

Biossensores amperométricos para determinação de compostos fenólicos em amostras de interesse ambiental

Rosatto¹,

Freire²,

Durán³

et al. 2001

Quím. Nova

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“…Algumas reações redox de proteínas têm sido alvos de investigações eletroanalíticas utilizadas num esforço para tentar elucidar os mecanismos de transferência de elétrons 94 e desenvolver novos biossensores eletroquímicos 95,96 . O mecanismo de transferência de elétrons heterogêneo tem sido estabelecido para algumas famílias de enzimas, entre estas para heme-proteínas e flavoenzimas [97][98][99] .…”

Section: Métodos Para Determinação De Glutationa Associados Ao Estresunclassified

Sistema antioxidante envolvendo o ciclo metabólico da glutationa associado a métodos eletroanalíticos na avaliação do estresse oxidativo

Júnior¹,

Höehr²,

Vellasco³

et al. 2001

Quím. Nova

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Recebido em 27/1/00; aceito em 12/5/00 ANTIOXIDANT SYSTEM INVOLVING THE GLUTATHIONE METABOLIC CYCLE ASSOCIATED TO ELECTROANALYTICAL METHODS IN THE OXIDATIVE STRESS EVALUATION. The most relevant advances on the analytical applications of glutathione determination based on glutathione redox cycle and the antioxidant system are given. The main enzymes that participate of the glutathione metabolism are the glutathione peroxidase and glutathione reductase. The glutathione peroxidase has a major role in the removal of hydrogen peroxide and lipid peroxides from the cells. These enzymes, operating in tandem with catalase and superoxide dismutase promote a scavenging of oxyradical products in tissues minimizing damages caused by these species. Reduced glutathione is the major intracellular thiol found in mammals and changes in the glutathione concentration in biological fluids or tissues may provide a useful marker in certain disorders like hemolytic anemia, myocardial oxidative stress and in the investigation of some kinds of cancers. Particular attention is devoted to the main advantages supplied by biosensors in which there is an incorporation of bioactive materials for the glutathione determination. The correlation between stability and sensitivity of some reduced glutathione electrochemical sensors is discussed.Keywords: glutathione; electroanalysis; bioelectrochemistry; oxidative stress. Divulgação Quim. Nova, Vol. 24, No. 1, 112-119, 2001. INTRODUÇÃOA incidência de doenças relacionadas a processos cancerígenos no organismo, envolvendo a formação de espéci-es reativas de oxigênio tais como peróxido de hidrogênio e o radical hidroxila, vem merecendo especial atenção nos últimos anos. Existe uma importante correlação entre os níveis de glutationa em sua forma reduzida e os mecanismos enzimáticos de defesa. Esta observação tem promovido uma série de estudos clínicos sobre a interdependência entre o aumento dos ní-veis de glutationa no plasma sangüíneo e doenças cancerígenas em determinados órgãos vitais como rins e pulmões 1,2 . Glutationa, um tripeptídeo (γ-L-glutamil-L-cisteinil-glicina), existe no organismo em suas formas reduzida (GSH) e oxidada (GSSG), atuando direta ou indiretamente em muitos processos biológicos importantes, incluindo a síntese de proteínas, metabolismo e proteção celular 3 . Em particular, problemas na sín-tese e metabolismo da glutationa estão associados a algumas doenças, nas quais os níveis de glutationa e das enzimas que atuam no seu metabolismo podem ser bastante significativos no diagnóstico de alguns tipos de câncer, bem como em outras doenças relacionadas ao estresse oxidativo 4-6 . Mudanças na concentração deste tripeptídeo podem ser um indicador útil em certas desordens fisiológicas como anemias causadas por infecção ou seguidas pela administração de algumas drogas oxidantes 7 , no monitoramento da eficácia de alguns tratamentos usando N-acetil-L-cisteína (NAC) durante o metabolismo do paracetamol 8 , no tratamento de pacientes com artrite reumatróide 9 e na investigação do estresse ...

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“…Nos últimos anos, um considerável avanço foi observado na preparação de eletrodos quimicamente modificados, com destaque para os eletrodos de pasta de carbono devido à facilidade de construção, baixo custo, baixa corrente de fundo e possibilidade de incorporação de diferentes materiais [12][13][14] . Dentre estes materiais destacam-se matrizes inorgânicas, como sílica 15 , zeólitas 16 , argilas 17 , óxidos mistos obtidos pelo processo sol-gel 18 e matrizes orgânicas, como celulose 19 e derivados 20 , as quais conferem características especificas ao eletrodo 21 .…”

Section: Introductionunclassified

Azul de metileno imobilizado na celulose/TiO2 e SiO2/TiO2: propriedades eletroquímicas e planejamento fatorial

Scotti¹,

Lima²,

Benvenutti³

et al. 2006

Quím. Nova

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Recebido em 10/12/04; aceito em 23/6/05; publicado na web em 20/1/06 METHYLENE BLUE IMMOBILIZED IN CELLULOSE/TiO 2 AND SiO 2 /TiO 2 : ELECTROCHEMICAL PROPERTIES AND FACTORIAL DESIGN. The electrochemical properties of methylene blue immobilized on cellulose/TiO 2 and mixed oxide SiO 2 / TiO 2 matrices were investigated by means of cyclic voltammetry. The electron mediator property of the methylene blue was optimized using a factorial design, consisting of four factors in two levels. The experimental observations and data analyses on the system indicate that the lowest peak separation occurs for Sil/TiOAM, 1.0 mol L -1 KCl solution and 20 mV s -1 scan rate, while values of current ratio closest to unity were found for Cel/TiOAM independent of electrolyte concentration, 0.2 or 1.0 mol L -1 , and scan rate, 20 mV s -1 or 60 mV s -1 .Keywords: factorial design; cyclic voltammetry; methylene blue. INTRODUÇÃOO azul de metileno é um corante orgânico redox fenotiazínico descoberto por Heinrich Caro em 1876, que inicialmente ganhou prestígio como corante citológico 1,2 e como indicador de óxido-redução 3 . Devido às suas propriedades fotoquímicas, têm sido desenvolvidos estudos visando sua aplicação na inativação de bacté-rias e vírus 4,5 , em células fotogalvânicas 6,7 e, mais recentemente, na preparação de eletrodos quimicamente modificados [8][9][10] .As propriedades eletroquímicas do corante são bem conhecidas em fase aquosa desde que seu potencial formal, E 0 , que se situa na faixa entre -0,1 e -0,4 V (vs. ECS) em soluções com pH entre 3 e 11 10 . Este potencial redox encontra-se muito próximo do potencial redox de várias espécies biomoleculares e eletrodos modificados quimicamente baseados no corante têm sido bastante utilizados como sistemas mediadores para acelerar processos de transferência de elétrons entre enzimas e superfícies de eletrodo 11 . Nos últimos anos, um considerável avanço foi observado na preparação de eletrodos quimicamente modificados, com destaque para os eletrodos de pasta de carbono devido à facilidade de construção, baixo custo, baixa corrente de fundo e possibilidade de incorporação de diferentes materiais [12][13][14] . Dentre estes materiais destacam-se matrizes inorgânicas, como sílica 15 , zeólitas 16 , argilas 17 , óxidos mistos obtidos pelo processo sol-gel 18 e matrizes orgânicas, como celulose 19 e derivados 20 , as quais conferem características especificas ao eletrodo 21 .Os materiais obtidos pelo processo sol-gel, tais como os óxi-dos mistos SiO 2 /M x O y , combinam as propriedades mecânicas da matriz de sílica com as propriedades químicas dos óxidos metáli-cos. O processo sol-gel permite obter um sólido com porosidade controlada, alta resistência mecânica e química, além de se ter o óxido metálico altamente disperso na matriz de sílica. Estas características permitem que uma maior concentração de mediador seja incorporada no eletrodo 22 .A celulose é um biopolímero relativamente inerte, que apresenta algumas vantagens tais como baixo custo, razoável porosidade, facilidade de ma...

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Biosensor for phenol based on the direct electron transfer blocking of peroxidase immobilising on silica–titanium

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Biossensores amperométricos para determinação de compostos fenólicos em amostras de interesse ambiental

Biossensores amperométricos para determinação de compostos fenólicos em amostras de interesse ambiental

Sistema antioxidante envolvendo o ciclo metabólico da glutationa associado a métodos eletroanalíticos na avaliação do estresse oxidativo

Azul de metileno imobilizado na celulose/TiO2 e SiO2/TiO2: propriedades eletroquímicas e planejamento fatorial

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