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Título: Obtenção de sensores plasmônicos baseados em nanopartículas de prata
Título(s) alternativo(s): Study of the optimization of synthesis and temporal stability of silver nanoparticles for application in plasmid substrates
Autor(es): Klein, Rosecler Scacchetti
Orientador(es): Monteiro, Johny Paulo
Palavras-chave: Prata
Nanotecnologia
Biomoléculas
Silver
Nanotechnology
Biomolecules
Data do documento: 22-Nov-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Apucarana
Referência: KLEIN, Rosecler Scacchetti. Obtenção de sensores plasmônicos baseados em nanopartículas de prata. 2017. 41 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) — Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Apucarana, 2017.
Resumo: Com o desenvolvimento da tecnologia e da nanociência, tem sido observado um grande aumento no estudo e emprego de nanopartículas de prata (AgNPs) na construção de biossensores. AgNPs exibem algumas características interessantes para emprego em dispositivos, tais como: fácil manipulação, baixo custo de obtenção, absorção de luz característica na região do ultravioleta-visível, relativa alta sensibilidade óptica aos estímulos, entre outras. Os biossensores baseados em AgNPs mais comuns exploram o fenômeno de Ressonância de Plasmon de Superfície Localizada (LSPR). O comprimento de onda que excita plasmons de superfície é altamente dependente do índice de refração do meio no entorno das nanopartículas e isso as tornam particularmente úteis na construção de biossensores para monitorar reações de superfície. Por essa razão, neste trabalho foi proposto o estudo da otimização da síntese de AgNPs, para produção de plataformas contento deposições sucessivas de AgNPs. As AgNPs foram produzidas por meio da redução do precursor de íons prata (AgNO3) em solução empregando borohidreto de sódio (NaBH4). Para a síntese foi empregado diferentes quantidades de AgNO3. Além disso, estudou-se a estabilidade temporal das suspensões produzidas e as suas estabilidades em diferentes condições de estocagem. A solução sintetizada na condição ótima (mais estável) foi utilizada para preparar substratos plasmônicos a partir de vidros ativados com 3-aminopropiltrietóxisilano. A melhor condição de síntese foi aquela que empregou 14 mL de solução de AgNO3 para 50 mL de solução de NaBH4, ambas 1x10-03 mol/L. O armazenamento ao abrigo da luz e refrigerado, propiciou maior manutenção das propriedades da suspensão coloidal ao longo dos dias. Estudos de sensibilidade óptica dos substratos obtidos com AgNPs na melhor condição foram obtidos a partir de espectros de absorção de luz de substratos contendo cinco subsequentes deposições de AgNPs imersos em soluções com diferentes índices de refração, na qual a sensibilidade obtida foi de 160,3 nm/UIR. Esse valor é considerado alto, se comparado com outros substratos relatados na literatura. Portanto, o substrato plasmônico pode ser utilizado para detecção de biomoléculas como sensor plasmônico.
Abstract: With the development of technology and nanoscience it has been observed a considerable rise in studies and usage of silver nanoparticles (AgNPs) in the construction of biosensors. AgNPs show interesting improvements related to its use in sensorial devices, such as: easy manipulation, low cost of acquisition, characteristic light absorption in the ultraviolet-visible region, relative high optical sensitivity to stimuli, among others aspects. The most common biosensors based in AgNPs, exploiting the Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) phenomenon. The maximum wavelength of absorption depends highly on the refractive index in nanoparticles’ surroundings, which makes them particularly useful in biosensors’ construction to monitor reactions that occur on its surface. Therefore, the objective of this research is to study the optimization of AgNPs’ synthesis, for the production of multilayer content platforms of AgNPs. The AgNPs will be produced through the reduction by the silver ion precursor (AgNO3) in solution using sodium borohydride (NaBH4). For the synthesis was employed different quantities of AgNO3. In addition, the temporal stability of the suspensions produced and their stabilities under different storage conditions were studied. The solution was synthesized in the optimum (more stable) condition to prepare plasmid substrates from activated glass with 3-aminopropyltriethoxysilane. The best synthesis condition was the one that used 14 mL of AgNO3 solution to 50 mL of NaBH4 solution, both 1x10-3 mol/L. The storage under light and refrigerating, provided greater maintenance of the properties of the colloidal suppression throughout the days. Optical sensitivity studies of substrates obtained with AgNPs in the best condition were obtained by obtaining light absorption spectra of substrates containing five layers of AgNPs immersed in solutions with different refractive, in which the sensitivity obtained was 160.3 nm / UIR. This value is considered high when compared to other substrates in the literature. Therefore, the plasmid substrate can be used to detect biomolecules as a plasmid sensor.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10302
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