Avaliação das Propriedades Eletroquímicas de Biocélulas a Combustível de Glicose/O2 Implantáveis

Resumo

Biocélulas a combustíveis (BFC) são biodispositivos que convertem energia química em energia elétrica, onde biocatalisadores (enzimas ou microorganismos) são utilizados nas reações redox. No caso das BFC do tipo enzimática, enzimas são utilizadas na superfície catódica e/ou anódica e são responsáveis por acelerar a conversão de substratos em produtos. O estado-da-arte mostra que BFC enzimáticas podem ser implantadas e utilizadas como conversores de energia para marca-passos, bombas de insulina, implantes neurais, bioestimuladores elétricos e liberação controlada de fármacos. No entanto, as potências das BFCs implantáveis até hoje desenvolvidas não são suficientes para alimentar um circuito elétrico presente nos dispositivos médicos. Assim, neste projeto de doutorado pretende-se avaliar as propriedades eletroquímicas de uma BFC de glicose/O2 com o intuito de melhorar a eficiência eletrocatalítica dos eletrodos de fibras flexíveis de carbono (FCF). Para a preparação dos bioânodos, utilizar-se-ão as enzimas glicose oxidase e glicose desidrogenase, enquanto que para a construção do biocátodo, a enzima bilirrubina oxidase será utilizada. Para tornar os bioânodos mais eficientes à transferência de elétrons na interface eletrodo/enzimas, a superfície da FCF será modificada com mediadores de elétrons, como o vermelho neutro, polivermelho neutro e benzil viologen. A eficiência eletrocatalítica dos eletrodos será avaliada por voltametria cíclica, curvas de polarização entre outras técnicas. Por fim, pretende-se avaliar o desempenho da BFC.