Aplicações de nanoeletrodos como sensores na Química Analítica

Abstract

Recebido em 11/8/05; aceito em 23/9/05; publicado na web em 5/5/06 APPLICATIONS OF NANOELECTRODES AS SENSORS IN ANALYTICAL CHEMISTRY. Nanomaterials make up an emerging area in Chemistry and in the science of materials. This area constitutes the development of methods for synthesizing nanoscopic particles of a given material used for scientific investigation. Nanomaterials have a wide range of commercial possibilities and technological applications, including their use in analytical chemistry, as well as in electronics, optics, engineering, medicine, devices for liberation of drugs, bioencapsulation, among others. This paper presents a summary about nanoelectrodes, devices built from nanoparticles, which show great potential as electrochemical tools in many different types of analysis. The purpose of this paper is to review the construction methodologies of nanoelectrodes, and to point out their successful applicability in the various fields of immune assays and other analytical procedures with quantitative purposes.Keywords: electroanalysis; nanoelectrode; polycarbonate membrane. NANOTECNOLOGIA -INTRODUÇÃOA compreensão dos fenômenos que ocorrem em escala nanométrica incorpora-se no campo do conhecimento da física, química, biologia moderna, medicina, eletrônica, dentre outros, constituindo um campo de fronteira interdisciplinar, denominado nanociência e nanotecnologia e tem sido explorado há algum tempo na química 1,2 . A nanotecnologia surge como conseqüência prática de eventos científicos desenvolvidos há longas datas e permitiu que os pesquisadores vislumbrassem a matéria em seu nível fundamental, derrubando conceitos obsoletos e lançando as pilastras para um mundo anteriormente inimaginável. Com o advento dos microscópios de varredura por tunelamento, em 1981, os objetos puderam ser ampliados em mais de 10 milhões de vezes, possibilitando a manipulação de moléculas e átomos individualmente. Com o emprego do microscópio de força atômica, bem como das técnicas de ressonância magnética nuclear e de raios-X, foi possível acessar o mundo dos átomos e "enxergar" seu nível organizacional que dá suporte a todo o estudo molecular anteriormente conhecido. Assim, grandes avanços nesta área têm materializado a criação de estruturas a partir de moléculas individuais pela sobreposição de átomo sobre átomo, mudando as características primárias de um material e conferindo-lhe novas formas e propriedades 2,3 . O campo da nanociência e nanotecnologia compreende dimensões na ordem de 1 a 100 nm o que possibilita entender, controlar e explorar a matéria em seu momento de origem contribuindo, desta forma, para intervir no processo original e decidir em que etapa de crescimento se presta uma dada estrutura ou sistema em desenvolvimento em função de suas propriedades físicas e químicas. Explorar estas propriedades pode assegurar a criação de dispositivos a nível atômico, molecular e supramolecular, o que constitui requisito essencial para as linhas de produção de qualquer área de interesse. Portanto, a nanociência toma como ponto ...

Métodos para fabricação de microeletrodos visando a detecção em microambientes

“…Um grande número de artigos de revisão sobre microeletrodos pode ser encontrado na literatura com enfoques incidindo sobre a comparação das diferentes geometrias, descrição da teoria e vantagens e desvantagens da utilização de microeletrodos como microssensores em Química Analítica. [10][11][12][13][14][15][16] No presente artigo pretende-se descrever os principais métodos de fabricação de microeletrodos singulares e arranjo de microeletrodos atualmente utilizados como sensores para aplicações em microambientes. A experiência de nosso grupo de pesquisa e algumas contribuições na área também serão relatadas.…”

Características ópticas e morfológicas de nanoestruturas de ouro

“…O estudo óptico dos compósitos MPC/NPsAu, obtidos durante o processo de preenchimento lento e gradual dos poros da membrana com ouro elementar, foi realizado por meio da deposição do metal, conforme especificação 35 . A análise das propriedades ópticas destes materiais foi conduzida avaliando-se o efeito do tempo de deposição de ouro tomando, inicialmente, uma MPC com poros de 30 nm, como única matriz polimérica para a recepção dos elementos.…”

“…Em adição, os resultados possibilitam depreender que a deposição de ouro, ocorrida em até 5 h, é o tempo suficiente para a estruturação das fibras no interior dos canais da MPC. Em tempos superiores de redução dos íons de ouro, a deposição passa a ocorrer na superfície da matriz para formação dos extratos do metal nas duas faces da MPC 35 . A aplicação de técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV) permite investigar as características morfológicas e topográficas de materiais na escala miniaturizada 38 .…”

“…Estas MPCs caracterizam-se por apresentar poros cilín-dricos em toda a sua extensão e viabilizam a geração de fios de Au para os propósitos mais diversificados. O procedimento para a deposição química do metal nos poros de uma MPC é bem documentado na literatura [35][36][37][38] . Este trabalho teve como objetivos descrever o comportamento óptico e morfológico de estruturas de ouro coloidal, obtidas após a redução e subseqüente deposição de íons de ouro diretamente nos poros de MPCs e o efeito da dissolução da matriz hospedeira para a liberação destes elementos.…”

The time delay in electrochemical measurements of a finite-volume system

“…The use of ultramicroelectrodes or nano-electrodes has attracted more and more interest as tools in electrochemical community in the past few years [1][2][3][4][5]. With their outstanding electroanalytical advantages and exceptional sensitivities, they are ideal in exploring ultra-small domains, including electrochemical single molecule detection [6,7], electrochemical imaging of the topology and reactivity of surfaces and interfaces [8][9][10], analyzing the chemical environment and the activity of single biological cells [1][2][3][11][12][13], etc.…”