Biossensores

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FACULDADE DE CIÊNCIAS E TECNÓLOGIA DA UNIVERSIDADE DE COIMBRA

Imobilização enzimática
Biossensores e Sinais Biomédicos
Laura Rodrigues, nº de estudante:2008112361 21-12-2012

Este trabalho pretende informar sobre o desenvolvimento de biossensores e mais precisamente, a imobilização enzimática e algumas das aplicações/desenvolvimentos nestas áreas.

1. Objectivos: Durante as últimasdécadas, a tecnologia sofreu grandes avanços,

proporcionando assim, melhorias em diversas áreas, sobretudo na indústria e medicina. Uma das áreas muito desenvolvidas está relacionada com os Biossensores. O primeiro biossensor foi desenvolvido em 1962 por Clark e Lyons qual consistia num sensor de glicose a partir da oxidação desta a ácido glicónico e a detecção do oxigénio ou peroxido consumido eraum indicador da actividade enzimática (3). Desde esta descoberta até os tempos actuais muitos avanços foram feitos, aperfeiçoando técnicas e originando biossensores para diversas áreas (1). Assim sendo, ao longo deste relatório pretende-se um melhor entendimento sobre este tema, desde as componentes biológicas até aplicações em diversas áreas.

2. Enquadramento do tema: Antes de mais éimportante definir o que é um biossensor e no que se diferencia de um sensor “comum”. Existem diversas definições de biossensor, devido ao facto de este não ser uma ciência isolada mas sim ser uma área multidisciplinar. Apesar disto pode-se definir um biossensor como sendo um sensor acoplado a um transdutor que apresenta material biológico e fornece uma medida exacta (por exemplo em percentagem) dasubstancia a ser analisada. As grandes diferenças entre um sensor e um biossensor são a quantificação (devido ao transdutor) e a presença da componente biológica, fazendo com que a análise seja direccionada a um determinado composto (1-2).

2.1.Composição de um biossensor: O biossensor está dividido em três componentes principais:  Composto biológico: é a zona sensível do biossensor e a principalcomponente, pois é esta componente a responsável pela especificidade do sensor. Podem ser enzimas, células, anticorpos, ácidos nucleicos, tecidos biológicos, entre outros (1;3).  Transdutor: quando a componente biológica interage com o analíto, ocorre variações em certos parâmetros (físico-químicos) e estes são convertidos em sinal eléctrico no transdutor. Assim sendo, o transdutor é responsável pelacaptação do sinal resultante da interacção entre o composto biológico e o meio a ser analisado num

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sinal que seja facilmente analisado e quantificado. Pode constituído por elementos piezoeléctricos, electroquímicos, ópticos, etc. (1;3).  Componente electrónica: processa o sinal vindo do transdutor e é o responsável pela exibição dos resultados (3).

Figura 1: Funcionamento de umbiossensor (2).

2.2.Características de um Biossensor e problemas associados. As características que um biossensor apresenta estão muito relacionadas a componente biológica mas são também influenciadas por diversos factores, como por exemplo o método de imobilização, condições electroquímicas e transdutor utilizado (14). É de salientar que a escolha de um transdutor tem de ter em conta váriosfactores, tais como: fácil adaptação da componente biológica imobilizada; ser específico para o substrato em estudo; e precisa de ser sensível a pequenas variações devido à interacção do substrato com o biossensor (1; 3-4). Os biossensores apresentam características muito importantes e são devido a estas que o seu contínuo desenvolvimento tem aumentado nos últimos tempos. Entre estas característicaspodemos referir algumas, tais como: elevada especificidade e sensibilidade do componente biológico com o substrato em estudo; resposta rápida e pode levar a construção de equipamentos de fácil manejo e portáteis. No entanto estas características dependem de diversos factores (por exemplo, tipo de imobilização enzimática, características do transdutor/componente biológica,
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temperatura,...
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