Adsorption and detection of peptide nucleic acids at carbon paste eletrodes

Wang, Jpseph; Rivas, Gustavo A.; Cai, Xiaohua; Chicharro, Manuel; Dontha, Narasaiah; Luo, Den-Bai; Paleček, Emil; Nielsen, P. E.

doi:10.1002/elan.1140090206

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“…3,4,9 This fact was particularly motivating for some investigations that follow. Figure 5 makes a comparison between the response for oxidation of L-ascorbic acid at the SO-CPE and the response of the same electrode, but activated according to Baldwin's procedure.…”

Section: Stripping Potentiometry With Carbon Paste Electrodes In Orgamentioning

confidence: 98%

“…However, compared to extensive voltammetric applications, CPEs have been combined with stripping potentiometry only occasionally 8,9 and some valuable properties of these electrodes remained practically unnoticed. Among them, one can quote very favorable signal-to-noise characteristics of CPEs within a wide anodic potential range utilisable mainly for oxidations of organic compounds or unique interactions between the carbon paste and an analyte.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Perspectives of Carbon Paste Electrodes in Stripping Potentiometry

et al. 2002

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Experimental ApparatusAn AUTOLAB PGSTAT 10 system equipped with ECD-MODUL and controlled by GPES software (Ecochemie, Utrecht, Holland) was used in combination with an electrode stand (Metrohm, Switzerland) adapted for measurements with CPEs. Besides a CPE (see below), the electrode cell involved also a Pt-wire auxiliary and an Ag/AgCl reference electrode (saturated solution of KCl; Metrohm, Switzerland). Stirring was performed with a Teflon-coated bar at approx. 100 rpm using a magnetic stirrer (Model E 405, Metrohm). Chemicals and reagentsAll chemicals and standard solutions used were of analytical reagent grade and were purchased from Laboratorijske Kemikalije (Slovenia), Kemika Zagreb (Croatia), and Merck. Stock solutions for the preparation of the supporting electrolytes were made 1 mol/L in concentration; standard test solutions used were 0.01 M. The testing of various types of carbon paste electrodes (CPEs) for their use in stripping potentiometry was carried out by means of specially proposed procedures and by using various model analyte systems. CPEs containing three different pasting liquids (paraffin oil, silicone oil, tricresyl phosphate) were tested as supports for mercury-and gold films, and as substrates for electrolytic, adsorptive, ion-pair forming, and extractive accumulation. Test measurements in organic solvent-containing media and studies of some irreversible electrochemical reactions were performed as well. Individual examples to be studied allowed one to formulate and outline some perspectives of CPEs in potentiometric stripping analysis and related constant current stripping analysis.

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Section: Stripping Potentiometry With Carbon Paste Electrodes In Orgamentioning

confidence: 98%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Perspectives of Carbon Paste Electrodes in Stripping Potentiometry

et al. 2002

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“…Recentemente o stripping potenciométrico vem sendo aplicado na determinação de ácidos nucléicos, utilizando-se tanto eletrodos de mercúrio 41,42 , quanto eletrodos de pasta de carbono 43,46 , com limites de detecção de 20 ng/mL para ssDNA 41 .…”

Section: Determinação Eletroquímica De Dnaunclassified

“…Diversos são os materiais de eletrodo que podem ser modificados com DNA, vale dizer, mercúrio 8,[91][92][93][94][95] , ouro [96][97][98][99][100][101] , grafite 95,102 , pasta de carbono 89,[103][104][105][106][107][108][109][110][111][112][113][114][115] e carbono vítreo 47,80,100,[116][117][118][119][120][121][122][123] . Muitos destes exemplos já estão sendo, genericamente, denominados biossensores eletroquímicos de DNA ou genossensores 78 .…”

Section: Eletrodos Modificados Com Dnaunclassified

Eletrodos modificados com DNA: uma nova alternativa em eletroanálise

1999

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DIVULGAÇÃO INTRODUÇÃOO comportamento eletroquímico do DNA e os efeitos de sua adsorção sobre diversos tipos de eletrodos vêm sendo pesquisados há quase 40 anos [1][2][3][4][5] . A maioria destes estudos está centralizada na análise e identificação estrutural de ácidos nucléicos e a relação entre o comportamento polarográfico do DNA e sua conformação em solução 6 , mostrando as diferenças de resposta eletroquímica existentes entre DNA nativo (doublestrand, dsDNA), desnaturado (single-strand, ssDNA) e degradado 7,8 , utilizando-se principalmente eletrodos de mercúrio.O uso de eletrodos sólidos estendeu de forma significativa o campo de aplicação dos métodos eletroquímicos para análi-se de ácidos nucléicos. Diversas são as possibilidades de emprego dos eletrodos modificados com DNA, como a determinação de espécies carcinogênicas e de fármacos, entretanto biossensores de DNA têm sido desenvolvidos para a análise e determinação de seqüências de bases do DNA com intuito de diagnóstico de doenças.Este artigo apresenta uma visão geral da evolução do estudo e determinação eletroquímica de ácidos nucléicos utilizando-se eletrodos de mercúrio, além dos recentes avanços no desenvolvimento de eletrodos modificados com DNA aplicados à aná-lise e estudo do mecanismo de ação biológica de fármacos, determinação de espécies de interesse ambiental e na identificação e seqüenciamento genético. COMPORTAMENTO ELETROQUÍMICO DO DNAOs fenômenos de adsorção de ácidos nucléicos naturais e biossintéticos foram estudados, predominantemente, por polarografia a.c. 9,10 . Em soluções neutras, levemente alcalinas e moderada força iônica, ambos DNAs, nativo e desnaturado, podem ser adsorvidos na faixa de potencial entre 0 e -1,0 V, utilizando-se eletrodo de mercúrio. Nesta faixa de potencial todos os constituintes do DNA -resíduos de base, desoxirribose e grupo fosfato -podem ser envolvidos no processo de adsorção 2,8,9 . A Figura 1a 8 apresenta os diversos sinais tensamétricos possíveis de serem obtidos, pelos constituintes dos ácidos nucléicos, envolvendo o processo de adsorção/dessorção.O pico 1, próximo de -1,2 V, produzido tanto pelo DNA nativo quanto pelo desnaturado indica a dessorção ou reorientação segmentada de regiões helicoidais adsorvida por meio do esqueleto açúcar-fosfato. Em determinadas condições o dsDNA produz o pico 2 devido à abertura das regiões da dupla-fita. O pico 3, produzido apenas pelo ssDNA, corresponde ao processo de dessorção de segmentos adsorvidos, preferencialmente, através das bases 8 . Em determinadas condições, como baixa força iônica, o dsDNA apresenta o pico designado como 0. Este pico foi atribuído à adsorção eletrostática de ácidos nucléicos a potenciais negativos e dessorção/reorientação da molécula de DNA próxi-ma ao potencial de carga zero 8 . O contato prolongado do DNA nativo com a superfície de eletrodos pode provocar desnaturação da molécula motivada pela força de repulsão entre a superfície do eletrodo e os grupos fosfato negativamente carregados [11][12][13] [Ref. 8]

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“…No campo de biossensores, é importante frisar que a habilidade destes metais de transição em se ligarem com biomoléculas tais como enzimas e DNA, deve ser também explorada [24][25][26][27][28][29][30][31][32][33] , haja visto que, em sistemas vivos, proteínas e DNA são capazes de transferir elétrons a longa distân-cia e que se atribui a atividade destes complexos a interferên-cias nestes mecanismos de transferência de elétrons [34][35][36][37][38][39][40][41] . Eletrodos a base de DNA, já bem estabelecidos na literatura [42][43][44][45][46][47] , mostraram-se promissores, especialmente para a investigação de fármacos com ação sobre o DNA, entre estes os nitroimidazólicos [48][49][50] , fenotiazínicos 51 e derivados platínicos 52 . Os complexos de ródio, cujo mecanismo de ação biológica se assemelha em alguns aspectos ao dos compostos platínicos, poderiam também ser investigados através de modelos semelhantes.…”

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