COMPARAÇÃO ENTRE PÓS-TRATAMENTOS DE SUPERFÍCIE DE ELETRODOS DE CB/PLA IMPRESSOS EM 3D PARA BIOSSENSORES ELETROQUÍMICOS

Eletrodos impressos em 3D a partir de filamentos poliméricos contendo materiais condutores carbonáceos são promissores para biossensores eletroquímicos, mas necessitam de pós-tratamentos de superfície para melhorar seu desempenho eletroanalítico [1,2]. Este trabalho propôs selecionar o melhor tratamento de ativação de eletrodos fabricados no formato de pêndulo (5,0 x 52,5 x 2,0 mm) por modelagem de deposição fundida (FDM), utilizando o filamento Protopasta®, constituído de ácido polilático (PLA) e negro de fumo (CB). Os eletrodos foram expostos a tratamentos químicos em dimetilformamida (DMF), H₂SO₄ 1 M e NaOH 3 M por 30 minutos, eletroquímicos por voltametria cíclica (VC) de 2,5 a −2,5 V (5 ciclos, 100 mV s^-1) em NaOH 1 M e PBS 10x (pH 7,0), além de suas combinações. Os eletrodos e o filamento foram caracterizados eletroquimicamente por VC e espectroscopia de impedância eletroquímica e submetidos a análises de ângulo de contato (AC), resistência elétrica (RE) e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados foram analisados por ANOVA e teste de Tukey. A imersão em DMF e NaOH 3 M aumentou o AC ao remover parte do PLA superficial, evidenciado pelos maiores defeitos estruturais, expondo o CB mais hidrofóbico. Os eletrodos tratados quimicamente em NaOH 3 M se mostraram promissores, pertencendo aos grupos de maior reversibilidade eletroquímica, com maior área eletroativa (A_e=0,74±0,01 cm²), maior constante de transferência heterogênea de elétrons (k⁰=15,05.10^-4 ±0,30.10^-4 cm s^-1), menor RE (RE=1,76±0,07 kΩ) e menor resistência à transferência de carga (R_ct = 279,77±14,14 Ω), sendo, portanto, potenciais candidatos para futuras aplicações ambientais e biomédicas.

Agradecimentos. À CAPES pela concessão de bolsa de estudo, à FAPERJ (procs. E-26/210.147/2022 e E-26/290.009/2023) e ao CNPq (procs. 406419/2021-3 e 408001/2023-2) pelos auxílios financeiros.

Referências. [1] Kalinke e Neumsteir, Analyst, 145, 1207-1218 (2020). [2] Sharma e Faber, Materials Science and Engineering R: Reports, 156, 100754 (2023).