Estudos das Propriedades Estruturais e Eletroquímicas de Filmes Nanoestruturados baseados em DNA

Resumo

Biossensores empregam biomoléculas para reconhecer um elemento, e geram um sinal de saída como resposta que pode ser traduzido como um evento de bioreconhecimento e então quantizado. Novos materiais, e principalmente nanomateriais formados a partir de automontagem controlada de nucleotídeos são uma alternativa muito promissora para a área. Por ser experimentalmente barato, simples, estável e rápido, atraem muita atenção, porém muitas de suas propriedades físico-químicas ainda estão sendo descobertas. Nesse projeto propomos o estudo das propriedades estruturais e sua relação com a resposta eletroquímica de nanoestruturas baseadas em DNA. Para isso duas estratégias serão seguidas, a primeira consiste no uso de cadeias curtas de DNA para promover a automontagem de nanopartículas metálicas em redes supramoleculares cristalinas com orientação controlada. Para isso nanopartículas de ouro serão modificadas com DNA e posteriormente serão automontados filmes de nanopartículas com simetria cúbica de corpo centrada em duas orientações (100) e (110) sobre eletrodos de ouro, será estudado o processo de automontagem e suas propriedades eletroquímicas e de condução em função da quantidade de camadas, diâmetro das nanopartículas e orientação do plano cristalográfico, esperamos obter controle da resposta eletroquímica por meio do controle estrutural do material. A segunda proposta é a utilização de nanotetraedros de DNA, esse tipo de nanoestrutura apresenta grande estabilidade e fácil preparação, além disso podem formar filmes finos com grande controle do recobrimento da superfície, além disso uma das arestas do tetraedro fica voltado para a solução podendo ser facilmente modificado, dessa forma pretendemos estudar o processo de modificação de eletrodos com essas nanoestruturas e estudar suas propriedades eletroquímicas. Os resultados obtidos poderão então ser utilizados para o desenvolvimento de novos materiais inteligentes para o aplicação em (bio)-sensores integrados com maior sensibilidade, estabilidade e faixa de detecção linear e também baixo limite de detecção.