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Quim. Nova, Vol. 28, No. 6, 1087-1101, 2005

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POLMEROS BIOMIMTICOS EM QUMICA ANALTICA. PARTE 2: APLICAES DE MIP(MOLECULARLY IMPRINTED POLYMERS) NO DESENVOLVIMENTO DE SENSORES QUMICOS

Csar Ricardo Teixeira Tarley, Maria Del Pilar Taboada Sotomayor e Lauro Tatsuo Kubota*Departamento de Qumica Analtica, Instituto de Qumica, Universidade Estadual de Campinas, CP 6154, 13083-970 Campinas - SP

Recebido em 10/12/04; aceito em 3/3/05; publicado na web em 10/8/05

BIOMIMETIC POLYMERS IN ANALYTICAL CHEMISTRY. PART 2: APPLICATIONS OF MIP (MOLECULARLY IMPRINTEDPOLYMERS) IN THE DEVELOPMENT OF CHEMICAL SENSORS. The aim of this paper is the description of the strategies andadvances in the use of MIP in the development of chemical sensors. MIP has been considered an emerging technology, whichallows the synthesis of materials that can mimic some highly specific natural receptors such as antibodies and enzymes. In recentyears a great number of publications have demonstrated a growth in their use as sensing phases in the construction of sensors .Thus, the MIP technology became very attractive as a promising analytical tool for the development of sensors.

Keywords: molecularly imprinted polymers; biomimetic sensors.

INTRODUO

A biomimetizao de interaes bioqumicas um dos maio-res desafios em vrias reas da cincia. A partir deste ponto devista, polmeros sintticos com impresso molecular, mais conhe-cidos como MIP (Molecularly Imprinted Polymers) tm atradoconsidervel ateno na ltima dcada, pois aparecem como umaferramenta promissora para o desenvolvimento de sistemas comreconhecimento biomimtico semelhante aos sistemas especficosenzima-substrato e/ou antgeno-anticorpo1. As vantagens dos MIPem relao aos materiais biolgicos (enzimas e anticorpos) inclu-em fcil preparo, baixo custo; possibilidade de sntese em situa-es onde nenhuma biomolcula (receptor ou enzima) se encontradisponvel ou quando elas possuem um alto preo e, resistncia aambientes adversos, nos quais biomolculas naturais no resistiri-am, como na presena de cidos, bases, ons metlicos, solventesorgnicos, altas temperaturas e alta presso2,3. Ainda, os MIP po-dem ser armazenados a seco em temperatura ambiente por longosperodos de tempo, sem perda do desempenho inicial.

Devido aos stios de ligao dos MIP, que apresentam afinida-des e seletividades aproximadas aos dos sistemas anticorpo-antgeno, estes materiais so designados como polmerosbiomimticos. Neste sentido, no surpreendente que exista atual-mente uma forte tendncia do seu uso como elementos de reconhe-cimento em sensores biomimticos, em face da grande seletividadee sensibilidade inerentes s interaes anticorpo-antgeno ouenzima-substrato.

Os MIP so obtidos por polimerizao na presena de umamolcula molde a ser impressa, de tal forma que um esqueletopolimrico formado ao redor do futuro analito ou de uma mol-cula com estrutura anloga. Aps a polimerizao a molcula quefoi impressa removida por dissoluo ou evaporao (quando soanalitos volteis), revelando stios de ligao (cavidades) que socomplementares em forma e tamanho do analito (Figura 1). Comesta estratgia, o resultado uma memria molecular no polmero,que apropriada para que ocorra um processo de incluso revers-vel e um enriquecimento seletivo do analito. A primeira etapa dasntese consiste em misturar o monmero contendo grupos funcio-

nais complementares queles da molcula molde, o que permiteformar em soluo o complexo monmero-molcula molde, pormeio de interaes (covalentes ou no covalentes) entre os respec-tivos grupos funcionais complementares. Posteriormente, so adi-cionados ao meio reacional o reagente de ligao cruzada e o inici-ador radicalar de polimerizao. Finalmente, a polimerizao induzida por meio de calor e/ou luz UV na ausncia de oxignio.

O mtodo mais comum de preparo dos MIP a polimerizaoem bulk onde, aps a reao, o polmero obtido triturado, re-sultando em pequenas partculas com impresso molecular, usual-mente na escala de micrmetros. Este processo bem estabelecidoe bastante empregado quando o polmero utilizado em colunaspara HPLC, em ensaios biomimticos de imunoafinidade e emespectrofluorimetria. Se necessrio, o controle das partculas podeser realizado por meio de peneiras e/ou por sedimentao. Contu-do, este procedimento consome tempo e implica uma perda dematerial, obtendo-se apenas uma produo de partculas teis deaproximadamente 20%4. Para contornar esta desvantagem um m-todo alternativo foi introduzido e chamado de gerao dasmicroprolas ou micro-esferas5,6. Estes materiais podem ser usa-dos diretamente aps sua obteno, assim que a molcula moldefor removida da cavidade seletiva por meio de extrao comsolvente. A grande vantagem do uso destas microprolas o tama-nho uniforme das partculas obtidas. Desta forma, no uso emcromatografia resultados mais reprodutveis podero ser obtidosse a fase estacionria do MIP apresentar uma estrutura bem defini-da, com cavidades e tamanhos dos poros uniformes. Partculas destetipo podem ser preparadas pela polimerizao por suspenso emmeio aquoso7, precipitao8, expanso em multi-etapas9 epolimerizao sobre superfcie modificada10. Para algumas aplica-es a polimerizao pode ser realizada in situ11-14, como por ex.,no caso da micro-extrao em fase slida, onde a polimerizao

Figura 1. Representao esquemtica do processo de impresso molecular

1088 Quim. NovaTarley et al.

realizada sobre um cabo de fibra ptica silanizada15. Polimerizaoin situ tambm pode ser usada para obteno dos MIP sobre super-fcies de transdutores, visando a construo de sensores qumicos,em especial, para preparao de sensores potenciomtricos16.

Os MIP tm apresentado real potencial como receptoresbiomimticos para aplicaes em tcnicas de separao17, ensaiosde fluoroafinidade18,19 e radioafinidade17,20, e para desenvolvimentode sensores qumicos16,17,19,21-24. Neste sentido, a tecnologia de im-presso molecular tem crescido rapidamente nos ltimos anos, sen-do empregada em reas de grande importncia como na indstria dealimentos25, no monitoramento e controle de poluentes ambientais26,27,na rea de defesa e segurana, monitorando armas qumicas de des-truio em massa28 e, mais recentemente, como uma ferramenta parao desenvolvimento de sistemas de liberao de drogas (DDS - drugdelivery systems), atualmente em um estado incipiente29.

O objetivo deste trabalho mostrar em detalhe os avanos re-centes no emprego dos MIP no desenvolvimento e aplicao desensores biomimticos, visando complementar o trabalho anteri-or30, no qual foram descritas a preparao dos MIP e suas aplica-es em tcnicas de extrao e separao.

EMPREGO DOS MIP NO DESENVOLVIMENTO DESENSORES BIOMIMTICOS

Nas dcadas passadas presenciou-se um grande aumento naatividade de desenvolvimento de sensores qumicos; em particu-lar, aquela relacionada ao desenvolvimento de biossensores temtido um crescente interesse, principalmente devido s caractersti-cas oferecidas por estes dispositivos, tais como boa seletividade(decorrente do reconhecimento biomolecular) e possibilidade deserem portteis, devido a seu tamanho pequeno e sua rpida res-posta. Estas caractersticas os tornam potencialmente promissorespara aplicao em indstrias farmacutica, alimentcia, de contro-

le de processos industriais nas reas mdica, de anlises clnicas eambiental.

Um sensor qumico ou biossensor pode ser definido como umdispositivo que emprega um elemento de reconhecimento intima-mente acoplado a um transdutor, onde o elemento de reconhecimen-to o responsvel pela interao seletiva com o analito de interesse,sendo a parte crtica destes dispositivos. O transdutor tem como ob-jetivo converter a energia do evento de reconhecimento em um sinalmensurvel31,32. Nos biossensores o reconhecimento seletivo reali-zado por biomolculas (receptores biolgicos), tais como anticorposou enzimas, que possuem a capacidade de suprir as demandas anal-ticas para uma ampla gama de analitos de interesse2. Contudo, aprincipal desvantagem destas biomolculas em sensores est associ-ada pobre estabilidade qumica e fsica, resultando em uma faltade estabilidade operacional e de armazenagem, razes pelas quaisos receptores artificiais tm atrado crescente interesse.

Uma metodologia alternativa que envolve o uso de receptoresartificiais a de impresso molecular. A alta estabilidade eseletividade destes materiais surgem como uma alternativa para odesenvolvimento de sensores biomimticos, e isto fica bastante claroquando so comparadas as vantagens oferecidas pelos MIP em re-lao s biomolculas naturais (Tabela 1). O termo sensorbiomimtico refere-se queles sensores nos quais os elementos bi-olgicos, usados nos biossensores convencionais, so substitudospor compostos ou materiais que permitem a ocorrncia de interaesde reconhecimento de forma seletiva para um determinado analito,de forma similar ao que ocorre com o elemento biolgico.

As tentativas iniciais que testaram as propriedades de reconhe-cimento dos MIP, visando seu emprego na construo de sensores,incluem medidas elipsomtricas em finas camadas de MIP impres-sas com Vitamina K133 e estudos da permeabilidade de membranascom impresso molecular34. O primeiro sensor biomimtico em-pregando MIP como elemento de reconhecimento foi um sensor de

Tabela 1. Comparao entre as caractersticas oferecidas pelas biomolculas naturais (enzimas, anticorpos, receptores) e os MIP, emrelao ao seu emprego na construo de biossensores e sensores biomimticos

BIOMOLCULAS MIPApresentam estabilidade varivel, dependendo da estrutura e Apresentam altas estabilidades qumicas, fsicas e trmicas, porda fonte. So qumica, fsica e termicamente frgeis. longos perodos de tempo.

Algumas enzimas e receptores, apesar de serem de fcil Geralmente so baratos e fceis de preparar sempre que aobteno, apresentam custo elevado. quantidade da molcula molde for suficiente.

So restritas ao uso em meio aquoso. Muitas apresentam pobre Apresentam melhor desempenho em meio orgnico, pormdesempenho em meio no aquoso. tambm podem ser usados em meio aquoso.

A integrao de vrias biomolculas com a finalidade de construir Como sofrem pouca influncia da variao dos parmetrosum dispositivo multicanal (contendo vrios biossensores) pode operacionais (pH, fora inica, temperatura), em relao aosser dificultada, devido variao nas caractersticas operacionais biossensores, so adequados para construo de dispositivosde cada biossensor (pH, fora inica, temperatura, substrato). multicanais.Precisam de condies especiais para armazenagem. Podem ser estocados a seco e em temperatura ambiente.

Apresentam constantes de afinidade (constante de Michaellis- Ainda nas melhores situaes, as constantes de afinidade eMenten) e cintica (velocidades turnover) com valores elevados. cintica so menores que as obtidas com biomolculas.Consideraes ticas podem estar envolvidas, principalmente no So sintticos e no precisam de nenhuma fonte natural.caso do uso de fontes animais.

Nos casos onde conhecida a interao entre o reconhecedor Podem ser sintetizados para analitos para os quais ainda nobiolgico e o analito, podem ser usadas na construo de se conhece o elemento de reconhecimento biolgico.biossensores.

A preparao, separao, purificao e/ou liofilizao consomem A preparao relativamente rpida e com boa reprodutibilidade.tempo, porm, uma vez que a biomolcula isolada, pode serrealizada uma produo reprodutvel em grande escala.

No so reutilizveis. So reutilizveis.

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1089Polmeros Biomimticos em Qumica AnalticaVol. 28, No. 6

capacitncia, desenvolvido pelo grupo de Mosbach, em 19912,35. Odispositivo consistiu de um capacitor de efeito de campo contendouma fina membrana polimrica impressa com anilida defenilalanina, na qual a ligao deste analito resultava em uma mu-dana na capacitncia do sistema, permitindo a deteco qualitati-va do mesmo. Posteriormente, um grande nmero de trabalhosdescrevendo a aplicao dos MIP no desenvolvimento de sensoresqumicos foi publicado usando diversos tipos de transdutores, den-tre os quais destacam-se: os eletroqumicos, tais como os transis-tores de efeito de campo (FETs field effect transistors) e oseletrodos; os piezeltricos, que so transdutores sensveis a varia-es de massa, tais como osciladores de onda acstica de superf-cie (SAW surface-acoustic wave oscillator) e as microbalanasde quartzo (QCM quartz crystal microbalance), e pticos, ba-seados no uso de fibras pticas como guias de luz.

No intuito de construir estes sensores qumicos, a imobilizaodo MIP na superfcie do transdutor de grande importncia e, aseguir, so descritas as estratgias de imobilizao que tm sido em-pregadas com este propsito. Ademais, sero apresentados outrosmtodos de preparo de sensores biomimticos, cuja formao dosstios seletivos no se d por meio da sntese convencional dos MIP.

ACOPLAMENTO DE RECEPTORES SINTTICOSSELETIVOS NOS DIFERENTES TIPOS DETRANSDUTORES

De maneira anloga construo de biossensores, um pontomuito importante na construo dos sensores biomimticos en-contrar uma forma adequada de acoplar o material sinttico con-tendo o receptor seletivo ao transdutor, com finalidade de coloc-los em contato ntimo. Neste sentido, a estratgia para acoplar oMIP com o transdutor depender da natureza fsica do transdutor.Se o transdutor for um eletrodo slido, tal como ouro e carbonovtreo, a imobilizao pode ser dividida basicamente em dois gru-pos. O primeiro compreende o encapsulamento do MIP dentro dematrizes suportes, cujo material resultante posteriormente depo-sitado sobre a superfcie do transdutor. No segundo grupo e tam-bm o mais empregado, a imobilizao do material seletivo con-templa a formao de filmes sobre a superfcie do transdutor. Nes-te caso, diferentes estratgias adotadas na formao dos filmes tmsido propostas, tais como, a polimerizao direta do MIP sobre otransdutor; a polimerizao in situ do MIP, a qual realizada poreletropolimerizao; filmes com impresso molecular empregan-do monocamadas auto-organizadas e filmes com impressomolecular empregando o processo sol-gel. Quando o transdutorpossuir caractersticas granulares, por ex. grafite em p, o MIP facilmente misturado com o grafite formando um compsito. Combase no exposto, a seguir so descritas as estratgias que tm sidoempregadas para construo destes sensores biomimticos.

Imobilizao do MIP por ocluso

Esta a estratgia de imobilizao mais simples, e baseia-seno encapsulamento de partculas de MIP dentro de matrizes supor-tes, tais como gis36 ou polmeros solveis inertes37,38, para formarmembranas que podem ser fixadas mecanicamente na superfciedo transdutor. Os MIP ainda podem ser encapsulados como umafina camada de partculas polimricas, entre a superfcie dotransdutor e uma membrana inerte39,40.

Contudo, apesar da facilidade da imobilizao, existem algu-mas desvantagens que devem ser consideradas21, entre elas, as maisimportantes so limitaes difusionais resultando em sensores comtempo de resposta longo; ligaes no especficas do analito po-

dem acontecer na matriz suporte, ou, ainda, diminuio da capaci-dade de ligao, originada pelo bloqueio dos stios especficos porparte do material usado como matriz suporte.

No tipo de imobilizao por ocluso so empregadas partcu-las de MIP previamente sintetizadas, que podem ter sido obtidaspelo mtodo de polimerizao em bulk ou na forma de micro-esferas. O emprego de partculas obtidas pelo mtodo em bulk mais comum, devido facilidade inerente de obteno. J o uso demicroprolas tem sido apenas recentemente mostrado na constru-o de sensores piezeltricos41,42.

Este tipo de estratgia de imobilizao tem sido restringida aodesenvolvimento de sensores piezeltricos, pois, no caso de sensorespticos e eletroqumicos a adsoro no especfica tem sido obser-vada.

Imobilizao de MIP em compsitos

Outro procedimento para preparo de sensores modificados comMIP, particularmente os eletroqumicos, baseia-se na formao demateriais compsitos base de grafite em p43,44. A vantagem des-ta imobilizao tornar os processos de limpeza destes sensores(extrao do analito do MIP) mais simples. Desta forma, aps cadauso, a superfcie do sensor pode ser facilmente renovada por meiode um simples polimento mecnico da superfcie.

Uma estratgia para construo de sensores biomimticos usan-do este tipo de imobilizao o uso de pastas de carbono modifica-das, que permitem fcil incorporao de partculas de MIP no de-senvolvimento de sensores amperomtricos e voltamtricos. Contu-do, a necessidade freqente do uso de solventes orgnicos restringea aplicao deste tipo de sensores, a menos que o desempenho doMIP tenha sido testado em meio aquoso. Apenas Yamasaki e colabo-radores44,45 tm mostrado o emprego de pasta de carbono modificadana construo de sensores biomimticos baseados em MIP em meioaquoso. Estes autores, recentemente relataram um sensoramperomtrico base de pasta de carbono modificada com partcu-las de MIP para determinao de frutosil-valina (Fru-val), como umindicador do grau da diabetes44. As partculas de MIP foram obtidasusando Fru-val como molcula molde, utilizando-se o mtodo depolimerizao em bulk, as quais foram trituradas, peneiradas e,posteriormente, misturadas com grafite em p e um aglutinante, nocaso leo mineral, para obteno da pasta de carbono.

Por outro lado, Pizzariello e colaboradores43 relataram a prepa-rao de um sensor voltamtrico para determinao de clenbuterolem cido perclrico contendo 10% de etanol. O compsito foi pre-parado misturando-se partculas de MIP (previamente obtidas pelomtodo de polimerizao em bulk), grafite em p e n-eicosanousado como matriz slida de ligao.

Formao de filmes seletivos sobre superfcie de transdutorespara desenvolvimento de sensores biomimticos

Polimerizao direta do MIP sobre a superfcie do transdutorO uso de filmes na superfcie dos transdutores a estratgia

mais amplamente empregada na construo de sensores baseadosem MIP. Nestes casos, o controle da espessura da camada sensora necessrio para se obter tempo de resposta e sensibilidade ade-quadas para aplicao do sensor46. Existem vrias estratgias paraobteno de filmes de MIP na superfcie dos transdutores e a se-guir, so descritos os procedimentos mais comumente emprega-dos. Cabe lembrar que em todos os procedimentos, a sntese dopolmero realizada sobre a superfcie do transdutor.

Os filmes podem ser preparados sobre a superfcie dostransdutores, por meio da polimerizao de monmeros funcionais

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derivados do cido meta-acrlico (MAA), vinil piridina (VP) ouacrilamida, seguindo procedimentos similares queles usados naobteno de partculas MIP por polimerizao em bulk, usandoreagentes de ligao cruzada, molcula molde e iniciadores depolimerizao47-55. Para iniciar a polimerizao trmica, o com-posto 2,2-azo (bis)2-isobutironitrila (AIBN) tem sido amplamen-te empregado; j para promover a polimerizao fotoqumica, almdo AIBN, tambm tm sido usados derivados de benzofenonas51,53ou acetofenonas55 como iniciadores radicalares.

Para obteno dos filmes nas superfcies dos transdutores, vriasalternativas tm sido empregadas. A mais simples a adio de peque-nas quantidades (L) da soluo de polimerizao sobre a superfcie dostransdutores, cujo procedimento comumente conhecido como a tcni-ca do sanduche, e tem sido usada na preparao de sensorespiezeltricos27,56,57, de efeito de campo (ISFETs)54 e na preparao demembranas para condutometria48. Outra possibilidade de obteno dosfilmes consiste na imerso do transdutor em uma soluo onde apolimerizao j tenha sido iniciada, ficando retida uma fina camada dopolmero na ponta do transdutor; este o caso de sensores baseados emfeixes de fibras pticas49,52 e eletrodos de ouro51. Em alguns casos, asilanizao da superfcie do eletrodo deve ser previamente realizada,com finalidade de ativar a superfcie para a interao com as molculasdo polmero21,58. Outra alternativa inclui o uso da tcnica de spin-coating, cujo procedimento consiste na adio de uma alquota da mis-tura de polimerizao sobre a superfcie do transdutor. Este, por sua vez, submetido a uma alta rotao, em geral maior que 500 rpm, pararetirar o excesso da mistura de polimerizao e somente deixar uma finacamada do polmero na superfcie do eletrodo55. Finalmente, o enxertoda superfcie do transdutor estimulada por fotopolimerizao (graftingphotopolymerization) tem sido proposto para-se obter filmes finos nasuperfcie dos transdutores. Neste processo, o iniciador de polimerizao primeiramente adsorvido na superfcie do transdutor, aps a misturacontendo o monmero e a molcula molde ser depositada, permitindoque a polimerizao ocorra na presena de radiao UV. Aps apolimerizao e remoo do excesso, apenas um fino filme permanecena superfcie do transdutor. Esta tcnica tem sido empregada na cons-truo de sensores de capacitncia usando eletrodos de ouro51,53.

Cabe ressaltar que nas imobilizaes baseadas em monmerosderivados de VP, MAA e acrilamina, a preparao do polmero deveser realizada em condies isentas de oxignio, j que a presenadeste pode inibir o processo de polimerizao, devido formao deradicais livres secundrios. Isto implica em que os transdutores de-vam ser apropriadamente condicionados em atmosfera inerte, o quepoder acarretar alguma dificuldade de execuo.

Membranas de MIP tambm podem ser obtidas por meio daevaporao de solues de polmeros lineares pr-formados con-tendo o analito. Estes polmeros lineares atuam simultaneamentecomo polmero funcional para interagir com a molcula molde ecomo matriz polimrica59-62. A evaporao de uma soluo destespolmeros na superfcie do transdutor resultar em uma membranargida que insolvel em gua e em solventes orgnicos, e cujaporosidade e permeabilidade podem ser controladas pelo ajuste daconcentrao de polmero e da molcula molde na soluo queser evaporada. Uma grande vantagem desta tcnica a simplici-dade para construo dos sensores. Por outro lado, a sntese dopolmero linear muito trabalhosa e consome bastante tempo.Ademais, difcil controlar e direcionar a conformao adotadapelo polmero durante a solidificao63.

Uma variao do uso de polmeros pr-formados para obten-o de membranas, a tcnica de precipitao pela inverso dafase (phase inversion precipitation)60,61,64. Neste tipo demetodologia primeiramente preparada uma soluo orgnica con-tendo um polmero linear e a molcula molde. A seguir, um deter-

minado volume colocado em uma superfcie plana (que servecomo base para se obter membranas uniformes) a qual, a seguir, colocada em gua (troca de fase) para promover a coagulao auma temperatura adequada. Uma vez realizada a coagulao dopolmero contendo a molcula molde, este mantido em gua afim de se retirar todo excesso de solvente orgnico, usado na pre-parao da mistura polmero/molcula molde. O polmero resul-tante (que se apresenta na forma de membrana) submetido ex-trao da molcula molde. Com base nesta metodologia, Kobayashie colaboradores64 desenvolveram um sensor piezeltrico para de-terminao de cafena, no qual a membrana foi obtida pela tcnicade precipitao pela inverso da fase, empregando o polmero PAN-co-AA (poli-acrilonitrila-co-acrlico).

Polimerizao in situ

A sntese dos MIP in situ comumente realizada por meio deeletropolimerizao sobre superfcies condutoras, tal como ouro65,66ou grafite67. Os MIP preparados por esta tcnica no requerem trata-mento especial do material resultante, podendo ser imediatamenteusados aps a extrao da molcula molde.

Esta tcnica bastante atraente devido facilidade da prepara-o, a qual realizada por sucessivas varreduras cclicas de potenci-al, em solues contendo o monmero e a molcula molde. Napolimerizao in situ podem ser obtidos filmes muito finos, com boareprodutibilidade, em uma ampla gama de substratos condutores,tornando-se conveniente para integrao da etapa de imobilizaoem um processo automtico de produo em massa16. Por outro lado,devido ao fato de que polmeros obtidos por meio deste mtodo noforam ainda estudados a fundo, em relao possibilidade de esta-rem sendo de fato molecularmente impressos, seu uso menos co-mum que aqueles baseados em monmeros derivados de MAA eVP21. Adicionalmente, a eletropolimerizao limita sua aplicaopara construo de sensores que possuam transdutores com superf-cies condutoras, como no caso dos eletroqumicos e piezeltricos.Sensores pticos e membranas condutomtricas estaro fora destealcance, porm outras tcnicas de imobilizao do MIP in situ pode-ro vir a serem desenvolvidas para este tipo de sensores.

Em 1999, Malitesta e colaboradores65 relataram o primeiro sensorobtido pela eletropolimerizao de orto-fenilenodiamina na presen-a de glicose (molcula molde), na superfcie de um eletrodo deplatina, pertencente a um dispositivo piezeltrico. No mesmo ano,Panasyuk e colaboradores66 relataram a eletropolimerizao de fenolna superfcie de eletrodos de ouro na presena de fenilalanina (mo-lcula molde), na construo de um sensor de capacitncia. Recen-temente, Weetall e Rogers67 descreveram a eletropolimerizao deuma mistura equimolar de resorcinol e orto-fenilenodiamina na pre-sena do cido 2,4 diclorofenoxiactico (2,4-D) na superfcie de gra-fite HB usado para desenho, para realizao de medidas voltamtricasempregando a voltametria de onda quadrada.

Outra alternativa interessante aos polmeros no condutores(MAA e VP), e que tem sido empregada na construo de sensoresusando a tcnica de eletropolimerizao in situ, a preparao deMIP usando polmeros condutores68-72. Este mtodo torna-se bastan-te adequado, considerando-se a capacidade que os polmeros condu-tores possuem para detectar molculas, usando a cavidade geradapor uma molcula dopante, de forma semelhante ao que ocorre nosMIP convencionais. No caso particular do polipirrol, a formao dosstios de ligao seletiva est baseada na sobre-oxidao irreversvelque sofre o polipirrol em potenciais mais altos que aqueles nos quaisocorre a entrada e sada reversvel da molcula dopante, conhecidocomo efeito doping/undoping. Durante o processo de sobre-oxi-dao, a molcula dopante (molcula molde) expelida da estrutura


polimrica. Esta nova estratgia de impresso molecular elimina aetapa de extrao da molcula molde46.

Filmes com impresso molecular empregando monocamadasauto-organizadas

As monocamadas auto-organizadas com impresso molecular po-dem ser imaginadas como nano-estruturas bidimensionais rgidas, or-ganizadas ao redor de uma molcula molde46. A preparao destasmonocamadas relativamente fcil, envolvendo a adsoro simult-nea do mercaptano (alcanotiol) e da molcula molde em superfciemetlica (geralmente ouro), com posterior dessoro da molculamolde. A formao da monocamada seletiva somente ser possvel seocorrer formao de um complexo estvel entre a molcula molde e oalcanotiol46. Exemplo deste tipo de imobilizao foi apresentado porPiletsky e colaboradores73, que desenvolveram um sensoramperomtrico para determinao seletiva de colesterol, usando umamonocamada auto-organizada de hexadecil-mercaptano na superfciede eletrodos de ouro contendo stios seletivos para colesterol. Umaimportante considerao acerca destes sensores biomimticos deve-se ao fato de que as cavidades seletivas so formadas sem necessidadeda sntese convencional dos MIP. Isto significa que preparar os sensoresbiomimticos por meio de monocamadas no requer o emprego demonmeros, reagentes de ligao cruzada e iniciadores radicalares.Apesar disso, devido formao de cavidades seletivas, os referidossensores podem figurar perfeitamente entre os sensores biomimticos,tais como aqueles modificados com MIP.

As pequenas espessuras das monocamadas auto-organizadas comimpresso molecular fornecem um meio timo para minimizar os pro-blemas relacionados s barreiras difusionais. Contudo, a principal des-vantagem que estas monocamadas impressas apresentam, a falta deestabilidade da organizao das molculas na superfcie do eletrodo,ocorrendo rapidamente a perda total das propriedades seletivas de re-conhecimento molecular46. Este fato tem sido explicado como sendoconseqncia da difuso lateral de molculas atravs das monocamadas.No intuito de solucionar este problema, Mirsky e colaboradores74 pro-puseram um procedimento alternativo, que chamaram de spreader-bar75. Neste procedimento, a obteno das monocamadas realizadapor meio da co-adsoro de duas molculas na superfcie do eletrodo,uma delas correspondendo s da matriz (um alcanotiol de cadeia lon-ga) e a outra, a uma molcula molde com estrutura similar do analito,porm contendo grupos tiis, para permitir que ocorra a ligao nasuperfcie do eletrodo. Neste tipo de arranjo, as molculas molde noso dessorvidas da superfcie do eletrodo, obtendo-se uma monocamadamista com poros que apresentam a mesma morfologia da molculamolde e, por sua vez, adequada para o analito. Devido formao denano-tunis onde o analito pode-se encaixar perfeitamente, a dife-rena notada entre os sensores preparados com monocamadas impres-sas bidimensionais e os sensores construdos usando a tcnicaspreader-bar, que estes ltimos apresentam maior estabilidade, jque o problema da difuso lateral diminudo.

Filmes com impresso molecular empregando o processo sol-gel

Materiais sol-gel com impresso molecular podem ser prepa-rados a partir de uma soluo orgnica contendo os precursoressol-gel e a molcula molde. Trabalhos relacionados ao uso de ma-trias sol-gel com impresso molecular ainda so relativamenteescassos76-79, e basicamente filmes de TiO2 tm sido empregados.Este o caso dos sensores para determinao dos cidos 4-clorofenoxiactico e 2,4-D, desenvolvidos por Lahav e colabora-dores77. Estes sensores esto baseados no uso de transdutores deefeito de campo (FETs), sobre os quais foram depositados filmes

de TiO2 molecularmente impressos com os respectivos cidoscarboxlicos (usados como molculas molde). Para preparao dosmateriais sol-gel, utilizou-se uma soluo orgnica (etanol/tolueno)de butxido de titnio (IV) e o cido carboxlico correspondente.Esta soluo contendo o complexo butxido de titnio (IV)/carboxilato foi depositada sobre a porta de SiO2 do FET, seguidapela polimerizao sol-gel da mistura, resultando no filme de TiO2impresso com o carboxilato correspondente. O tratamento do fil-me com soluo de amnia a 1% (v/v) resulta na eliminao docarboxilato e na formao dos stios seletivos no filme de TiO2.

Como pode ser observado, so muitas as possibilidades deacoplamento dos MIP em superfcies transdutoras e cabe ao qumicooptar por aquela que for mais conveniente para a aplicao desejada.

CONFIGURAES USADAS PARA OBTENO DARESPOSTA ANALTICA EM SENSORES BIOMIMTICOS

Em biossensores o sinal analtico gerado pela interao entreo analito e o elemento de reconhecimento; aps isto, o transdutor encarregado de converter este sinal em um sinal de sadaquantificvel que, em muitos casos, eltrico. O mesmo princpio aplicado se um MIP usado como elemento de reconhecimentoem substituio da biomolcula, como mostrado na Figura 2.

Nos sensores biomimticos baseados em MIP, determinadasvariaes nas propriedades de um ou mais parmetros fsico-qu-micos do sistema aps a interao com o analito podem ser usadaspara deteco. Alternativamente, algumas propriedades especfi-cas do analito, tais como fluorescncia ou atividade eletroqumica,podem ser exploradas na construo do sensor. Em outros casos,em situaes onde nenhuma das alternativas anteriores possvel,ou visando ainda um aumento na resposta do sensor, algumas mo-lculas ou grupos funcionais chamadas de elementos reportadorespodem ser incorporados dentro do prprio polmero, para gerardiretamente um sinal fsico-qumico aps a interao com o analito.

Resposta analtica baseada na interao analito/elementoreceptor seletivo

Os dispositivos que tm sido bastante usados na construo desensores baseados em MIP referem-se queles transdutores de onda

Figura 2. Esquema comparativo entre o mecanismo de resposta de umbiossensor (imunossensor) e um sensor biomimtico (MIP-sensor)


acstica sensveis a variaes de massa, tais como os SAW e as QCM,estas ltimas em particular tm-se tornado muito teis na construo desensores biomimticos. As QCM consistem de um fino disco de quartzocoberto com eletrodos de ouro em ambos dos lados, que pode ser colo-cado em oscilao usando o efeito piezeltrico. Para construo do sensor,uma fina camada de MIP pode ser depositada em um dos lados dodisco. O acmulo de analito no MIP resultar em uma variao na mas-sa que, por sua vez, causar uma diminuio na freqncia de oscilaoque pode ser facilmente quantificada pelo detector de freqncia; destaforma, o sinal analtico neste tipo de sensores obtido diretamente pormeio da interao analito/MIP. Entre as razes pelas quais este tipo detransdutor tem tido tanto sucesso na construo de sensores baseadosem MIP esto seu relativo baixo custo, sua robustez, sua facilidade deuso e, principalmente, a facilidade de acoplamento dos MIP superfciedas QCM. Neste sentido, a literatura relata desde o uso de matrizes abase de MIP, obtidas por procedimentos comuns (polimerizao direta)empregando polmeros a base de acrlico80, passando pela eletrossntese(polimerizao in situ) da membrana com impresso molecular sobre asuperfcie da QCM65, at o uso de finas camadas de material com im-presso molecular obtida pelo processo sol-gel81.

Outro princpio de transduo que tambm pode utilizar ainterao analito/elemento receptor seletivo, para obteno do si-nal analtico, o condutomtrico39,82,83. Neste tipo de sensorescondutomtricos, dois eletrodos so separados por um MIP prepa-rado geralmente na forma de membrana. A ligao do analito aopolmero produz uma variao na condutividade do sistema, que proporcional concentrao de interesse.

Sensores usando a variao direta da capacitncia do sistemaeletroqumico aps a interao entre o analito e o MIP tm sidoamplamente descritos na literatura51,53,66,84. A construo destessensores tem sido realizada diretamente pela eletropolimerizao66,84do MIP sobre a superfcie do eletrodo de trabalho na presena damolcula molde, ou por meio da fotopolimerizao usando radia-o UV51,53. Visto que eletrodos de ouro tm sido empregados, aprimeira etapa para obteno das camadas receptoras seletivas con-siste na formao de uma monocamada auto-organizada usandomolculas de mercaptanas. Neste tipo de dispositivos a interaodo analito na superfcie dos eletrodos modificados provoca umaqueda na capacitncia do sistema, como conseqncia do desloca-mento de molculas polares de gua da superfcie do eletrodo pormolculas menos polares do analito84.

Entre os outros sistemas transdutores que tambm permitem oaproveitamento da interao analito/MIP tm-se a transduoimpedimtrica, potenciomtrica, incluindo os transistores de efei-to de campo de on seletivo (ISFET)46.

Resposta analtica baseada nas propriedades inerentes doanalito

Resposta analtica deste tipo obtida quando o analito exibepropriedades qumicas inerentes, como fluorescncia ou atividadeeletroqumica. Transdutores que se tornam altamente viveis paraeste tipo de configurao so aqueles baseados em fibras pticas.Desta forma, membranas ou MIP polimerizados in situ podem serimobilizados na superfcie de fibras pticas. Neste tipo de sensores,aps a interao com o analito fluorescente, um feixe de luz corres-pondente ao comprimento de onda de excitao pode ser irradiadopor meio das fibras pticas e entrar em contato com as molculasfluorescentes ligadas ao MIP, as quais emitiro fluorescncia no com-primento de onda caracterstico, podendo ser medido pelo sistemade deteco como sendo proporcional concentrao de analito naamostra. Nestes dispositivos alm da seletividade inerente ao MIP,so obtidos ganhos em sensibilidade devido ao aumento do rendi-

mento quntico do analito retido na cavidade. Exemplos destes tiposde sensores so relatados na literatura50,85. Um problema que podesurgir quando a fluorescncia do analito usada para obteno dosinal analtico, reside no fato de que as molculas molde comumenteno so totalmente extradas do polmero, o que gera um sinal defundo elevado, resultando em uma diminuio da sensibilidade. Paracontornar este problema o MIP pode ser obtido usando-se uma mo-lcula no fluorescente com estrutura muito prxima do analito21.

No caso do analito apresentar atividade eletroqumica, as tcni-cas de amperometria e voltametria podem ser empregadas para seobter sinal analtico nos sensores biomimticos baseados em MIP.Porm, consideraes importantes em relao difuso das espci-es em direo ao eletrodo de trabalho e soluo de medida devemser consideradas, a fim de evitar a passivao da superfcie do ele-trodo46. Desta forma, a porosidade da camada de MIP, seja qual for anatureza do elemento de reconhecimento, essencial para forneceros canais necessrios para a difuso das espcies e as reaes detransferncia de eltrons sobre a superfcie do eletrodo. A obtenodo sinal analtico neste tipo de sensores envolver um primeiro pas-so de extrao seletiva do analito (incubao), seguido pela transfe-rncia de eltrons na superfcie do eletrodo16. Contudo, um outroexperimento no poder ser realizado imediatamente a seguir, pois osensor no apresentar sinal at que a superfcie do transdutor estejalivre dos produtos adsorvidos, independentemente da reversibilidadede ligao do analito ao MIP. No intuito de contornar este problemae aproveitando a facilidade de preparao dos MIP, assim como seusbaixos custos, tm sido construdos sensores descartveis, usandoeletrodos de carbono obtidos pela tcnica de screen-printed. Nestesentido, Kroger e colaboradores40 tm demonstrado o uso de eletro-dos de carbono screen-printed impressos com o herbicida, cido2,4-diclorofenoxiactico (2,4-D). O sinal analtico foi obtido porvoltametria de pulso diferencial. Para isto, primeiramente foi reali-zada a incubao do sensor em soluo do herbicida 2,4-D por 1 h,aps o qual foi retirado, enxaguado, transferido para uma clulaeletroqumica para quantificao do 2,4-D, ligado no sensor e, final-mente ,descartado.

Outra configurao verstil a preparao de compsitos con-tendo partculas de MIP em uma matriz slida43, a qual aps o usopode ser facilmente polida para se retirar os produtos da reaoeletroqumica da superfcie do sensor.

Se o analito por si s no apresenta nenhuma propriedade ine-rente que possa ser medida, h a possibilidade de marcar o analitotornando-o com caractersticas pticas ou eletroqumicas ou, en-to, pode-se empregar um agente competitivo (nonrelatedprobes)43,86 que se ligue ao MIP. Neste ltimo caso, a adio doanalito na soluo de medida promove o deslocamento do agentecompetitivo ligado ao MIP, resultando em um sinal mensurvel.Por ex., na determinao do cido 2,4 diclorofenoxiactico (2,4-D) por mtodo eletroqumico84 e fluorescente87, 2,4 diclorofenol(DCP) e 7-carboximetoxi-4-metilcumarina (CMMC) foram usa-dos, respectivamente, como agentes competitivos (nonrelatedprobe) (Figura 3).

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Figura 3. Estruturas qumicas de molculas que tm sido comumente usadascomo nonrelated probe na determinao eletroqumica ou ptica do cido2,4 diclorofenoxiactico (2,4-D). DCP: 2,4 diclorofenol e CMMC: 7-carboximetoxi-4-metilcumarina


Resposta analtica baseada nas propriedades introduzidas aoreceptor sinttico seletivo

Uma forma alternativa de se obter sinal analtico nos sensoresbiomimticos, explorar alguma mudana fsico-qumica, no pr-prio material sinttico impresso molecularmente2,21,88,89. Para istoo material sinttico dever ser preparado na presena de um ele-mento ou grupo reportador, que ser encarregado de emitir,gerar ou ainda alterar algum sinal fsico-qumico que pode serrelacionado interao da cavidade seletiva com o analito. Estetipo de configurao extremamente promissor, pois independede alguma propriedade especial do analito, facilitando, desta for-ma, a construo de sensores e estendendo sua aplicao parauma gama de compostos.

Um exemplo deste tipo de configurao foi relatado por Jenkinse colaboradores49. Os autores descrevem a construo de um optrodoaltamente sensvel ao produto da hidrlise do agente de arma qumi-co Soman, o metilfosfonato de pinacolina (PMP). O sensor foiconstrudo usando-se uma fibra ptica sobre a qual o MIP contendoo elemento reportador luminiscente (Eu3+) foi copolimerizado. Aobteno do sinal analtico baseia-se na formao do complexoluminescente entre os ons Eu3+ e o analito, o qual foi monitorado a610 nm. Este sensor apresentou-se bastante sensvel para determina-o de PMP, mostrando um limite de deteco da ordem de ng L-1.

Os sensores mostrados anteriormente fornecem sinais analticosbidimensionais, que fornecem pouca ou nenhuma informao emrelao composio da amostra. Embora isto seja normalmentecompensado pela elevada seletividade dos MIP, uma estratgia dife-rente o uso de mecanismos transdutores inteligentes, os quaisgeram sinais com maior contedo de informao. Uma forma de seobter isto pode ser explorando a grande especificidade molecular deespectros de absoro na regio espectral do infravermelho mdio(3500 500 cm-1). Desta forma, a combinao de MIP eespectrofotometria FTIR (Fourier Transform Infrared) permitirresolver problemas analticos onde apenas o emprego de MIP no o bastante, como por ex., no caso de amostras com matrizes comple-xas, ou quando analitos com estrutura muito semelhantes esto pre-sentes na amostra. A caminho disto, um sistema sensor para deter-minao de 2,4-D foi relatado por Jakusch e colaboradores90. Osautores combinaram a tecnologia MIP e espectroscopia de ondaevanescente na regio do IV. O sistema sensor foi preparado deposi-tando-se um filme de MIP seletivo para 2,4-D sobre um cristal deZnSe, que serviu como elemento de atenuao da refletncia total, oqual foi colocado em uma cela de fluxo. O sinal analtico foi obtidodiretamente pelo espectrofotmetro FTIR logo aps acumulao do2,4-D na camada de MIP.

Protocolos empregados para realizao das medidas

Na aplicao de sensores baseados em MIP vrios protocolospara obteno do sinal analtico tm sido propostos, visando a corre-lao da quantidade de analito na amostra com a resposta fornecidapelo transdutor. Um resumo dos protocolos mais usados nos ltimos10 anos pode ser observado na Figura 4, e podem ser divididos emdois grupos, o primeiro, que o mais comumente empregado, refe-re-se quele no qual no necessria a extrao prvia da molculamolde para realizao da medida69,74. O segundo, que mais elabo-rado, baseia-se na extrao prvia da molcula molde, seguida pelaincubao do sensor na amostra contendo o analito e, finalmente,pela sua determinao, que pode ser realizada no mesmo meio deincubao ou em um meio diferente, no qual a medida pode ser rea-lizada direta ou indiretamente, por meio de reaes competitivas40,43.Neste ltimo caso, deve-se frisar que a determinao indireta do

analito empregada quando o mesmo no apresenta propriedadeseletroqumicas. Desta forma, a incubao realizada num meio con-tendo o agente competidor (eletroativo), onde a adio do analito(no eletroativo) ao meio promove o deslocamento do agente com-petidor e o conseqente sinal analtico.

Sensores que permitem realizar a medida diretamente na solu-o de incubao so aqueles baseados em transduo piezeltrica,em medidas de capacitncia, em medidas condutomtricas e emmedidas fluorimtricas, quando o MIP dopado com gruposreportadores. Sensores que realizam a determinao em um meiodiferente ao da incubao so aqueles baseados na transduoamperomtrica, voltamtrica e fluorescente, podendo esta ser rea-lizada direta ou indiretamente (por reaes competidoras).

Sensores biomimticos baseados em MIP relatados naliteratura

As Tabelas a seguir mostram as caractersticas mais importan-tes de sensores baseados em MIP, usando transduo eletroqumica(Tabelas 2-4), piezeltrica (Tabela 5) ou ptica (Tabela 6), relata-dos na literatura. A alta seletividade e estabilidade dos MIP ostornam alternativas promissoras em detrimento s enzimas, aosanticorpos e receptores naturais usados na tecnologia de sensores.Monitoramentos ambientais e remotos so considerados como reasparticularmente atraentes para aplicao de sensores baseados emMIP. Contudo, os fatores que limitam o desenvolvimento destessensores so a ausncia de um protocolo geral para preparao dosMIP; o pobre desempenho dos MIP em meio aquoso e dificuldadena converso do evento de ligao (MIP-analito) em um sinalmensurvel. Porm, com os progressos adicionais na cincia dospolmeros estes problemas podero ser solucionados, presencian-do o nascimento de uma nova gerao de sensores biomimticos.

Visto que os MIP promovem uma mudana na massa da fasesensora nos sensores biomimticos, aqueles baseados em QCM tm

Figura 4. Protocolos empregados na realizao das medidas usados nadeterminao de diversos analitos usando MIP-sensores

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do a

nal

ito (I

ncub

ao

).e

cid

o m

-ac

rilam

idaf

enilb

orn

ico

Mor

fina

Mor

fina

Am

pero

mt

rico

Ocl

uso

de

part

cula

s de

MIP

Resp

osta

ele

troqu

mic

aEx

tra

o do

te

mpl

ate

,Te

mpo

de

resp

osta

long

o36

(sinte

tizad

o pel

o m

tod

o de

do a

nal

itoin

cuba

o

com

o a

nal

ito,

(24 h)

. L.D

. 0,05

g m

L-1po

limer

iza

o e

m

bulk

, co

m M

AA

liga

o c

om

petit

iva

dee

EDM

A) e

m ge

l e ag

arose

outr

a es

pci

e se

m a

tivid

ade

elet

roqu

mic

a e

med

ida

Frut

osil-

valin

aFr

utos

il-va

lina

Am

pero

mt

rico

Past

a de

car

bono

mod

ifica

da c

om

Resp

osta

ele

troqu

mic

aEx

tra

o do

te

mpl

ate

eTe

mpo

de

resp

osta

4 m

in.

44pa

rtcu

las d

e M

IP o

btid

as p

elo

do a

nal

itom

edid

a di

reta

ap

s ad

io

Alta

men

te s

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ivo

mt

odo

de p

olim

eriz

ao

em

bu

lk,

do a

nalit

oa

parti

r da

polim

eriz

ao

de

4-vin

ilfen

ilbor

onat

o co

m E

DM

A e

AIB

N

Te

mpl

ate

: mol

cul

a m

olde

; L.D

.: Li

mite

de

dete

co

; AM

PS:

cido

2-a

crila

mid

o-2-

met

il-1-

prop

ano

sulf

nico

; MBA

: N,N

-m

etile

nodi

acril

amid

a; A

MP:

ade

nosin

a 5

-mon

ofos

fato

; G

MP:

gua

nosin

a 5

-mon

ofos

fato

;CM

P: c

itosin

a 5

-mon

ofos

fato

; UM

P: u

ridin

a 5

-mon

ofos

fato

; MA

A:

cido

met

acrl

ico;

ED

MA

: etil

enog

licol

dim

etac

rilat

o; A

IBN

: 2,2

-az

o (b

is)2-i

sobu

tiron

itrila

.


bela

4. S

enso

res

elet

roqu

mic

os b

asea

dos

em M

IP d

escr

itos

na li

tera

tura

com

tran

sdu

o v

olta

mt

rica

Ana

lito

Te

mpl

ate

Tipo

de

tran

sdu

oEs

trat

gia

de a

copl

amen

toR

espo

sta a

nalt

ica

Prot

ocol

o em

preg

ado

Cara

cter

stic

as o

u ap

lica

es

Ref.

ao t

rans

duto

r

Cate

col e

Cate

col,

dopa

min

a ou

Volta

mt

rico

Film

es d

e 3-

amin

o-pr

opilt

rieto

xisil

ano

Resp

osta

ele

troqu

mic

aEx

tra

o do

te

mpl

ate

eTe

mpo

de

resp

osta

95ca

teco

lam

inas

epin

efrin

ae

te

mpl

ate

na

supe

rfci

e de

mic

ro-

do a

nal

itom

edid

a di

reta

ap

s ad

io

sufic

ient

emen

te r

pid

oel

etro

dos

de o

uro

do a

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itopa

ra to

rnar

o si

stem

are

ver

svel

. Alta

men

te s

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ivo

para

o M

IP d

e ca

teco

l

Cole

stero

lCo

leste

rol

Volta

mt

rico

SAM

bid

imen

siona

l de

hexad

ecil-

Resp

osta

ele

troqu

mic

aEx

tra

o do

te

mpl

ate

,Te

mpo

de

resp

osta

de

5 m

in.

73m

erca

ptan

odo

[F

e(CN)

6]3-

incu

ba

o co

m o

ana

lito,

Boa

repe

tibili

dade

na

uso

de

ferro

cian

eto

depr

epar

ao

dos

sen

sore

spo

tss

io c

omo

uma

nonre

late

d pr

obe

e m

edid

adi

reta

2,4-

D2,

4-D

Volta

mt

rico

Ocl

uso

de

part

cula

s MIP

ent

re a

Resp

osta

ele

troqu

mic

aEx

tra

o do

te

mpl

ate

,D

esca

rtvei

s. Lo

ngo

tem

po84

supe

rfci

e do

s el

etro

dos

sc

reen

-prin

ted

do

cido

2,5

-diid

roxi

-in

cuba

o

com

o a

nal

ito e

de re

spos

ta (3

0 a 60

min)

e um

film

e de

aga

rose

feni

lac

tico

(HGA

)H

GA

(no

nrelat

ed pr

obe

),tr

oca

de so

lu

o e

med

ida

indi

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Clen

bute

rol

Clen

bute

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Volta

mt

rico

Com

psit

o de

gra

fite

em p

, n

-ei

cosa

noRe

spos

ta e

letro

qum

ica

Extra

o

do

tem

plat

e,

Boa

repe

tibili

dade

nas

43e

part

cula

s de

MIP

obt

idas

pel

o m

tod

odo

cle

nbute

rol

incu

ba

o co

m o

anal

ito,

med

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e n

a pr

epar

ao

de p

olim

eriz

ao

em

bu

lk,

a pa

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atr

oca

de so

lu

o, a

di

o de

dos s

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res.

Apl

icad

o em

polim

eriz

ao

de

MA

A c

om E

DM

A e

ligan

te c

om

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ivo no

amost

ras

de f

gado

de

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.A

IBN

elet

roqu

mic

o e

med

ida

Prot

ocol

o m

uito

ela

bora

do

Feno

xina

ftale

noFe

noxi

nafta

leno

Volta

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rico

SAM

bid

imen

siona

l de

cista

min

a e

Resp

osta

ele

troqu

mic

aEx

tra

o do

te

mpl

ate

eTe

mpo

de

resp

osta

de

25 m

in96

quin

ona

quin

ona

carb

odiim

ida

ccl

ica

em fi

os d

e ouro

do a

nal

itom

edid

a di

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ap

s adi

o

doan

alito

(inc

uba

o)

Rifa

mic

ina

SVRi

fam

icin

a SV

Volta

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rico

Mem

bran

as o

btid

as n

a su

perf

cie

deRe

spos

ta e

letro

qum

ica

Extra

o

do

tem

plat

e,

Tem

po d

e re

spos

ta c

urto

1 m

in63

elet

rodo

de

carb

ono

vtre

o, a

ps

do a

nal

itoin

cuba

o

com

o a

nalit

o,ev

apor

ao

da

solu

o

de p

oli-f

osfa

zeno

troc

a de

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o

e m

edid

a(po

lmero

pr-f

ormad

o) em

TH

F

cido

vanili

l-V

MA

Volta

mt

rico

Film

e de

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ado

sobr

e el

etro

do d

eRe

spos

ta e

letro

qum

ica

Extra

o

do

tem

plat

e,

Tem

po d

e re

spos

ta 2

m

in55

man

dlic

oca

rbon

o v

treo

usan

do a

tcn

ica

dedo

anal

itoin

cuba

o

com

o a

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ito,

Pouc

o se

letiv

o.

(VM

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in-c

oatin

g, at

ravs

da

foto

polim

eriz

ao

troc

a de

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o

e m

edid

aco

m M

AA

, ED

MA

e D

PP

Atra

zina

Rifa

mic

ina

SVVo

ltam

tric

oFi

lme

obtid

o pe

la fo

topo

limer

iza

oRe

spos

ta e

letro

qum

ica

Extra

o

do

tem

plat

e e

Tem

po d

e vid

a t

il 3

dias

ou

97de

MA

A c

om E

DM

A e

AIB

N, d

epos

itado

do a

nal

itom

edid

a di

reta

ap

s adi

o

do12

det

erm

ina

es

suce

ssiv

as.

sobr

e ou

ro m

odifi

cado

com

alil

mer

capt

ano

anal

ito (i

ncub

ao

)Po

uco

sele

tivo

e 1-

buta

notio

l

2,4-

D2,

4-D

Volta

mt

rico

Elet

ropo

limer

iza

o d

e re

sorc

inol

eRe

spos

ta e

letro

qum

ica

Extra

o

do

tem

plat

e e

Alta

sen

sibili

dade

qua

ndo

67o-fe

nile

nodi

amin

a so

bre

graf

itedo

pol

mer

om

edid

a di

reta

ap

s ad

io

com

para

do c

om

o m

odi

ficad

oco

mer

cial

HB

do a

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o (In

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o)

com

NIP

Diq

uat (

Herbi

cida)

Diq

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Pola

rogr

fic

oEl

etro

do d

e go

ta d

e m

erc

rio m

odifi

cado

Resp

osta

ele

troqu

mic

aEx

tra

o do

te

mpl

ate

,Te

mpo

de

resp

osta

1 m

in.

98co

m p

artc

ulas

de

MIP

obt

idas

pel

ado

pol

mer

oac

um

ula

o

do M

IP n

a go

taA

ltam

ente

sensv

el. L

D.

co-p

olim

eriz

ao

de

cid

ode

Hg,

troc

a de

solu

o,

0,34

nm

ol L

-1

p-am

inob

enz

ico

e di

clor

oeta

noin

cuba

o

e m

edid

a

Te

mpl

ate

: mol

cul

a m

olde

; 2,4

-D:

cido

2,4

-dic

loro

feno

xiac

tic

o; M

AA

: ci

do m

eta-

acrl

ico;

ED

MA

: etil

enog

licol

dim

etac

rilat

o ; A

IBN

: 2,2

-azo

(bis)

-2-iso

butir

onitr

ila; T

HF:

tetra

-hid

rofu

rano

; DPP

: 2,2

-dim

etox

i-2-

feni

lace

tofe

nona

; L.D

.: Li

mite

de

dete

co

.


Tabe

la 5

. Sen

sore

s pi

ezoe

ltri

cos

base

ados

em

MIP

des

crito

s na

lite

ratu

ra

Ana

lito

Te

mpl

ate

Estra

tgi

a de

aco

plam

ento

ao

trans

duto

rRe

spos

ta a

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tica

Prot

ocol

o em

preg

ado

Cara

cter

stic

as o

u ap

lica

es

Ref

.

Glic

ose

Glic

ose

Elet

ropo

limer

iza

o in

situ

de

o-fe

nile

nodi

amin

a so

bre

Inte

ra

o A

nalit

o/M

IPEx

tra

o do

te

mpl

ate

eTe

mpo

de

resp

osta

de

17 m

in.

65el

etro

do d

e Pt

per

tenc

ente

u

ma

QCM

med

ida

dire

ta a

ps

adi

oTe

mpo

de

vid

a t

il 1

ms

do a

nalit

o

2-m

etil-

isobo

rneo

lM

IBFi

lmes

pre

para

dos s

obre

a su

perf

cie

de u

m d

os e

letro

dos

Inte

ra

o A

nalit

o/M

IPEx

tra

o do

te

mpl

ate

eTe

mpo

de

resp

osta

> 3

0 m

in.

56(M

IB) e

geo

smin

de A

u da

QCM

, pela

adi

o de 5

L da

solu

o de

med

ida

dire

ta a

ps

adi

oLD

. 200

g

L-1 .

Po

uco

polim

eriz

ao

de

MM

A, E

DM

A e

V-65

do a

nal

itose

letiv

o.

Apl

ica

o e

m

amost

ras

de P

horm

idiu

m te

nue

MIB

e g

eosm

inM

IBFi

lmes

pre

para

dos p

ela

adi

o d

e de

5

L da

solu

o

deIn

tera

o

Ana

lito/

MIP

Extra

o

do

tem

plat

e e

Lim

ite d

e de

tec

o (L

D)57

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eriz

ao

de

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A, E

DM

A e

V-65

, sob

re u

m d

osm

edid

a di

reta

ap

s ad

io

10

g L-

1

elet

rodo

s de A

u da

QCM

prev

iam

ente

cob

erto

s com

Nyl

ondo

anal

ito (i

ncub

ao

)M

istur

as d

e l

eos

leo

s fres

cos e

Film

es p

repa

rado

s pel

a ad

io

da

mist

ura

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ric

a

Inte

ra

o A

nalit

o/M

IPEx

tra

o do

te

mpl

ate

e

Mon

itora

men

to d

a de

grad

ao

27au

tom

otiv

os

leo

s usa

dos

supe

rfci

e de

um

a QC

Mm

edid

a di

reta

ap

s ad

io

de

leo

de m

qui

nas

do a

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o (in

cuba

o)

auto

mot

ivas

Cafe

na

Cafe

na

Mem

bran

as o

btid

as p

ela

tcn

ica

de p

reci

pita

o

pela

Inte

ra

o A

nalit

o/M

IPEx

tra

o do

te

mpl

ate

eTe

mpo

de

resp

osta

de

15

min

.64

inver

so

da fa

se e

fixa

das m

ecan

icam

ente

em

um

a QC

Mm

edid

a di

reta

ap

s ad

io

Pouc

a se

letiv

idad

edo

ana

lito

(incu

ba

o)N

ucle

otd

eos:

AM

P,O

s re

spec

tivos

Elet

ropo

limer

iza

o d

e ac

rilam

ida

e c

ido

Inte

ra

o A

nalit

o/M

IPEx

tra

o do

te

mpl

ate

eBo

a se

letiv

idad

e. Te

mpo

de

94G

MP,

CM

P e U

MP

nu

cleo

tdeo

sm

-ac

rilam

idaf

enilb

orn

ico,

sobr

e a

supe

rfce

o de

ouro

med

ida

dire

ta a

ps

adi

ore

spos

ta e

ntre

10

e 12

min

.de

um

a QC

Mdo

ana

lito

(incu

ba

o)Po

uco

sensv

eis

Her

bici

das a

bas

eD

eriv

ados

de

Elet

ropo

limer

iza

o d

e ac

rilam

ida

e m

etac

rilat

o de

sdi

o,In

tera

o

Ana

lito/

MIP

Extra

o

do

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plat

e,

Alta

men

te s

elet

ivo.

Tem

pos

de54

de tr

iazi

nas

tria

zina

sobr

e a

supe

rfci

e de

Au

de u

ma

QCM

incu

ba

o em

solu

o

dore

spos

ta d

e 15

min

herb

icid

a, tro

ca d

e m

eio,

seca

em

flux

o de

Ar e

med

ida

de re

sson

nci

a re

aliz

ada

em A

r

Mic

rosis

tina-

LRM

icro

sistin

a-LR

Ocl

uso

de

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cula

s de

MIP

em

PV

C. O

s MIP

s for

amIn

tera

o

Ana

lito/

MIP

Extra

o

do

tem

plat

e e

Tem

po d

e re

spos

ta d

e 25

min

.99

obt

idos

pel

a po

limer

iza

o d

e AM

PSA

, UA

EE, E

DM

Am

edid

a di

reta

ap

s ad

io

LD. 0

,35

nmol

L-1 .

A

nlis

ee

AIB

Ndo

anal

itode

gu

a de

torn

eira

Nan

odro

ls

ter

de 4-

bife

nil-

Ocl

uso

de

part

cula

s de

MIP

em

PV

C. O

s MIP

s for

amIn

tera

o

Ana

lito/

MIP

Extra

o

do

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plat

e e

Baix

a re

petib

ilida

de n

as37

carb

onat

o de

obt

idos

pel

a po

limer

iza

o d

e AM

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, MA

A, E

DM

Am

edid

a di

reta

ap

s ad

io

med

idas

(pou

ca es

tabi

lidad

e).n

ano

drol

e A

IBN

do a

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o (in

cuba

o)

Boa

repe

tibili

dade

na

const

ru

o do

s se

nsor

es.

Alta

men

te s

ensv

el

Hid

roca

rbon

etos

Naf

tale

noFi

lmes

pre

para

dos

sobr

e os

disp

ositi

vos

piez

oel

trico

s,In

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o

Ana

lito/

MIP

Extra

o

do

tem

plat

e e

Lim

ite d

e de

tec

o n

a fa

ixa

100

arom

tic

os p

oli-

atra

vs

de

spin

-coa

ting

da m

istur

a de

pol

imer

iza

om

edid

a di

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ap

s ad

io

de p

pm. T

empo

de

resp

osta

ccl

icos

(PA

H)

conte

ndo

bisf

enol

A, p

,p-

di-is

ocia

nodi

feni

lmet

ano

do a

nal

ito (i

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ao

)5

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. Res

posta

rever

svel

e flo

rogl

ucin

ol

Der

ivad

os d

eCa

fen

a ou

o e

xtra

to d

eFi

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pre

para

dos s

obre

a su

perf

cie

da Q

CM, p

elaIn

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o

Ana

lito/

MIP

Extra

o

do

tem

plat

e e

Resp

osta

s re

ver

svei

s.10

0xan

tina

(xanti

na,

caf

ade

quad

oad

io

da

solu

o

de p

olim

eriz

ao

de

MA

A,

med

ida

dire

ta a

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adi

oAv

alia

o

da q

ualid

ade

e gr

auca

fen

a e

teof

ilina

),di

vin

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nzen

o e

AIB

Ndo

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ito (i

ncub

ao

)de

torr

efa

o d

e am

ost

ras

e ex

trat

os d

e ca

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Te

mpl

ate

: mol

cul

a m

olde

; MA

A:

cido

met

a-ac

rlic

o; E

DM

A: e

tilen

oglic

ol d

imet

acril

ato

; V-65

: 2,2

-azo

bis-

(2,4-d

imeti

l)val

eron

itrila

; AM

P: a

deno

sina

5-m

onof

osfa

to; G

MP:

gua

nosin

a 5

-mon

ofos

fato

; CM

P:ci

tosin

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