Orientadores: Lauro Tatsuo Kubota, André Luiz Barboza Formiga

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química

Resumo: Este trabalho descreve o desenvolvimento de dois biossensores, sendo um para a detecção da glutationa oxidada (GSSG), baseada na imobilização da enzima glutationa redutase (GR) e outro para a detecção da glutationa total (glutationa reduzida e oxidada) através da imobilização das enzimas...

Resumo: Este trabalho descreve o desenvolvimento de dois biossensores, sendo um para a detecção da glutationa oxidada (GSSG), baseada na imobilização da enzima glutationa redutase (GR) e outro para a detecção da glutationa total (glutationa reduzida e oxidada) através da imobilização das enzimas glutationa redutase e glutationa peroxidase (GPx). Ambas as imobilizações foram realizadas sobre uma plataforma nanoestruturada com nanotubos de múltiplas paredes (MWCNT), dispersos em quitosana ligada covalentemente a um mediador de elétrons, o ácido 3,5-dinitrobenzoico, que apresentou atividade eletrocatalítica para NADH. A plataforma nanoestruturada foi caracterizada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), voltametria cíclica e cronoamperometria. Os valores de ks e da constante cinética da reação entre o mediador de elétrons e NADH (kobs) foram 14 s e 5,1x10 L mol s, respectivamente. Após o processo de ativação do par redox e da caracterização, a enzima GR foi facilmente imobilizada na superfície do eletrodo usando quitosana e glutaraldeído. Empregando medidas cronoamperométricas, foi possível analisar a influência de cada parâmetro utilizado na construção do biossensor para detecção de GSSG. As melhores condições para o emprego do biossensor foram: 50 unidades de GR, 2,5 mg mL de quitosana e 600 mmol L de NADH. O biossensor apresentou uma faixa linear de 2,0 a 35 mmol L para a detecção de GSSG. Já os limites de detecção e quantificação foram 0,6 e 2,0 mmol L, respectivamente. Utilizando a mesma plataforma nanoestruturada foi possível imobilizar as duas enzimas (GR e GPx), sendo esse biossensor destinado para a detecção da glutationa total (GSH+GSSG). Este biossensor apresentou uma faixa linear 2,0 a 10 mmol L para a detecção da glutationa total, apresentando um limite de detecção e de quantificação de 0,6 e 2,0 mmol L, respectivamente

Abstract: This work describes the development of two biosensors, one for the detection of oxidized glutathione (GSSG) based on the immobilization of glutathione reductase (GR) and other for the detection of total glutathione (glutathione reduced and oxidized) by immobilizing the enzymes glutathione...

Abstract: This work describes the development of two biosensors, one for the detection of oxidized glutathione (GSSG) based on the immobilization of glutathione reductase (GR) and other for the detection of total glutathione (glutathione reduced and oxidized) by immobilizing the enzymes glutathione peroxidase (GPx) and glutathione reductase (GR). Both assets were carried on a nanostructured platform with multiwalled carbon nanotubes (MWCNT) dispersed in chitosan covalently linked to 3,5-dinitrobenzoic acid, a redox mediator, which showed electrocatalytic activity for NADH. The nanostrutucred platform was characterized performing scanning electron microscopy (SEM), cyclic voltammetry and chronoamperometry analyses. The obtained values for the ks and for chemical reaction (kobs) between redox mediator and NADH were 14 s and 5.1x10 L mol s, respectively. After the activation process and of the redox couple characterization the enzyme glutathione reductase was easily immobilized on the electrode surface using chitosan and glutaraldehyde. Employing chronoamperometric measures, it was possible to analyze the influence of each parameter used in the construction of the biosensor for detection of GSSG. The best conditions for the use of the biosensor were: 50 units of GR, 2.5 mg mL chitosan and 600 mmol L NADH. The biosensor showed a linear range for detecting GSSG in concentrations from 2.0 to 35 mmol L. The detection and quantification limits obtained were 0.6 e 2.0 mmol L, respectively. Using the same nanostructured platform, it was possible to immobilize both enzymes (GPx and GR), being this biosensor dedicated to detect the total glutathione (GSH + GSSG). This biosensor showed a linear range for detecting GSSG in concentrations from 2.0 up to 10 mmol L. The detection and quantification limits obtained were 0.6 e 2.0 mmol L, respectively