Brasi

Dados do Trabalho de Conclusão
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS (33144010006P9)

Biocélula a Combustí­vel de Glicose / Oxigênio Implantável
FERNANDA CRISTINA PENA FERREIRA
DISSERTAÇÃO
18/02/2013

Biocélulas a combustíveis (BFC) são biodispositivos que convertem energia química em energia elétrica, onde biocatalisadores (enzimas ou microorganismos) são utilizados nas reações redox. Neste trabalho, apresenta-se o desenvolvimento de uma BFC enzimática de glicose/O2 miniaturizada, com a finalidade de implantá-la em ratos e avaliar suas propriedades eletroquímicas in vivo. Para isso, desenvolveram-se eletrodos de fibras flexíveis de carbono (FCF) dentro de um cateter (diâmetro interno 0,5 mm) para o implante intravenoso em um rato da espécie Rattus novergicus. O cátodo foi composto por FCF modificada com nanopartículas de platina estabilizadas com dendrímero poliaminoamina, enquanto que o bioânodo, consistiu-se em FCF modificada com enzima glicose oxidase (GOx) e o mediador redox vermelho neutro (NR). Realizaram-se estudos de bioeletrocatálise em meia-cela em condições fisiológicas (solução tampão de fosfato pH 7,2), onde tanto o cátodo como o bioânodo se mostraram estáveis para a redução de oxigênio molecular e oxidação de glicose, respectivamente. Verificou-se que a BFC em condições fisiológicas (in vitro) produziu uma potência máxima de 240 µW cm-2 em 250 mV, ao passo que uma vez implantada (in vivo), a mesma apresentou uma densidade de potência máxima de 95 µW cm-2 em 80 mV. As principais características positivas da BFC foram a flexibilidade dos microeletrodos de FCF e a transferência eletrônica mediada pelo NR. As razões da perda de potência máxima observada para a BFC operando in vivo (de 240 para 95 µW cm-2) ainda vêm sendo analisadas. No entanto, esse valor de potência obtido para BFC implantada é maior do que os já reportados na literatura.

biocélula a combustível enzimática, implante intravenoso, fibras flexíveis de carbono, glicose oxida
Biocélulas a combustíveis (BFC) são biodispositivos que convertem energia química em energia elétrica, onde biocatalisadores (enzimas ou microorganismos) são utilizados nas reações redox. Neste trabalho, apresenta-se o desenvolvimento de uma BFC enzimática de glicose/O2 miniaturizada, com a finalidade de implantá-la em ratos e avaliar suas propriedades eletroquímicas in vivo. Para isso, desenvolveram-se eletrodos de fibras flexíveis de carbono (FCF) dentro de um cateter (diâmetro interno 0,5 mm) para o implante intravenoso em um rato da espécie Rattus novergicus. O cátodo foi composto por FCF modificada com nanopartículas de platina estabilizadas com dendrímero poliaminoamina, enquanto que o bioânodo, consistiu-se em FCF modificada com enzima glicose oxidase (GOx) e o mediador redox vermelho neutro (NR). Realizaram-se estudos de bioeletrocatálise em meia-cela em condições fisiológicas (solução tampão de fosfato pH 7,2), onde tanto o cátodo como o bioânodo se mostraram estáveis para a redução de oxigênio molecular e oxidação de glicose, respectivamente. Verificou-se que a BFC em condições fisiológicas (in vitro) produziu uma potência máxima de 240 µW cm-2 em 250 mV, ao passo que uma vez implantada (in vivo), a mesma apresentou uma densidade de potência máxima de 95 µW cm-2 em 80 mV. As principais características positivas da BFC foram a flexibilidade dos microeletrodos de FCF e a transferência eletrônica mediada pelo NR. As razões da perda de potência máxima observada para a BFC operando in vivo (de 240 para 95 µW cm-2) ainda vêm sendo analisadas. No entanto, esse valor de potência obtido para BFC implantada é maior do que os já reportados na literatura.
biocélula a combustível enzimática, implante intravenoso, fibras flexíveis de carbono, glicose oxida
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PORTUGUES
UFABC

Contexto
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS
MATERIAIS FUNCIONAIS
-

Banca Examinadora
Orientador:
FRANK NELSON CRESPILHO
O orientador principal compôs a banca do discente?
Sim
Nome Categoria
FLAVIO LEANDRO DE SOUZA Docente
WILSON TADEU LOPES DA SILVA Participante Externo

Financiadores
Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Pró-Engenharias 24

Vínculo
Bolsa de Fixação
Instituição de Ensino e Pesquisa
Ensino e Pesquisa
Não
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