Nanotubos de carbono facilmente funcionalizados com ácido benzoico para aplicação em biossensores eletroquímicos

As propriedades dos nanotubos de carbono (NTC), como elevada área superficial e alta condutividade elétrica são exploradas na aplicação em sensores desde a detecção de gases a biomoléculas. O presente trabalho descreve a montagem de uma plataforma sensora nanoestruturada constituída de nanotubos de carbono funcionalizados com ácido benzoico (AB). Os grupos funcionais carboxílicos do AB possibilitam a formação de ligação amida com grupos amina de moléculas biológicas. As moléculas imobilizadas de forma efetiva aliadas às propriedades elétricas dos nanotubos de carbono resultam em uma plataforma sensora robusta e com alta seletividade e sensibilidade. A metodologia empregada para funcionalização de NTC envolve reação de cicloadição entre as duplas ligações presentes nos NTC e as duplas ligações presentes nas moléculas de ácido p-aminobenzoico através de reação fotoquímica [1]. Estes NTC funcionalizados dispersos em DMF (1 mgmL-1) foram depositados sobre a superfície do eletrodo de carbono vítreo para montagem da plataforma. O estudo eletroquímico foi realizado por voltametria cíclica (VC) em uma janela de potencial de -0,2 a 0,6 V com velocidade de 50 mVs-1 em K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6] (5 mmolL-1) preparada em KCl (0,1 mmolL-1). A plataforma nanoestruturada obtida apresentou um aumento de 94,6% da área eletroativa o que permite detecção de menores flutuações na barreira de difusão. A estabilidade foi avaliada utilizando sucessivos ciclos na VC (30 ciclos), os picos redox ao longo dos ciclos se mantiveram constante. A relação entre o pico de corrente catódica/anódica e a velocidade de varredura do VC permite inferir informações sobre o mecanismo de varredura eletroquímica[2]. Foram aplicadas velocidades de varredura de potencial crescente entre 10 mVs-1a200 mVs-1e observou-se o aumento linear das correntes de ambos os picos em função da raiz da quadrada da velocidade de varredura, constituindo-se um processo controlado por difusão. A plataforma desenvolvida é eletricamente estável, permite alta sensibilidade e seletividade, uma vez que apresenta elevada área eletroativa e grupos funcionais provenientes do AB para ligação covalente estável com biomoléculas, permitindo a aplicação em sensores e biossensores. Além disso, viabiliza a extensão para eletrodos impressos devido à facilidade de obtenção de dispersões estáveis para produção de fluídos funcionais com NTC funcionalizados no presente estudo.