Desenvolvimento e aplicação de novos sensores químicos nanoestruturados baseados em polímeros biomiméticos

Resumo

Este projeto de pesquisa visa o desenvolvimento de novos sensores químicos nanoestruturados à base de polímeros com impressão molecular (MIP, do inglês molecularly imprinted polymers) usando sistemas transdutores e plataformas sensoras alternativos e ainda pouco explorados e escassos na literatura. Para tal, polímeros biomiméticos (MIP) serão imobilizados na superfície de fibras ópticas de vidro ou de nanopartículas magnéticas, para a obtenção das correspondentes fases sensoras, as quais serão devidamente otimizadas, assim como serão otimizadas também as condições de análise dos sensores para a detecção sensível e seletiva dos pesticidas ametrina e metribuzim (poluentes clássicos); e do antibiótico sulfamida e dos corantes violeta ácido 19 e verde básico 1, considerados poluentes emergentes. Para posteriormente, serem aplicados em amostras biológicas, ambientais e de alimentos, segundo seja o caso. A escolha dos analitos foi realizada com base em sua importância ambiental e relevância de seu uso; na pouca, ou nenhuma, informação existente na literatura em relação ao seu monitoramento através de sensores químicos à base de MIP; e principalmente devido à possibilidade de monitorá-los através de medidas diferentes às eletroquímicas, dando um passo adiante no desenvolvimento de sensores, não apenas no Brasil, senão à nível mundial. Desenvolvendo métodos de análises inéditos, para esses analitos. Adicionalmente, de ser mostrada a eficiência dos sensores construídos, a ideia principal poderá ser estendida para outros compostos. No caso da análise dos corantes e do antibiótico será usada a transdução óptica, uma vez que a concentração do analito na superfície do sensor poderá ser monitorada pela variação da absorbância ou refletância, devido à cor gerada na fase sensora oriunda desses analitos. Já os pesticidas serão monitorados usando magnetosensores, principalmente porque tem sido mostrado na literatura, e no nosso grupo de pesquisa, que nanopartículas magnéticas modificadas por MIP possuem alta afinidade pelo seu analito, o que possibilitará a extração e pré-concentração prévia dos pesticidas, comumente encontrados em matrizes complexas e em baixas concentrações; para posteriormente serem capturadas por um magnetosensor para realizar a quantificação em um meio mais limpo, tornando-se uma nova e alternativa plataforma sensora na detecção destes analitos. Assim, com este projeto pretende-se mostrar a real potencialidade destes polímeros nanoporosos altamente seletivos (polímeros biomiméticos) como novas plataformas sensoras e alternativas às já existentes, os quais ao serem acoplados a sistemas de transdução adequados, terão a vantagem adicional de serem mais duradouros e estáveis que os biossensores convencionais, abrindo a possibilidade da análise direta em matrizes diferentes às biológicas, tais como efluentes industriais, águas de rio ou em meio não aquoso, estendendo a aplicação dos biossensores (altamente seletivos, porém pouco estáveis sob condições adversas e extremas) pelo uso dos MIP como reconhecedores biomiméticos. (AU)