Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/26755

Type: Tese
Title: Funcionalização de pontas por PECVD e aplicações em nanobiossensores via espectroscopia de força química
Author(s)/Inventor(s): Santos Junior, Claudio Victor dos.
Advisor: Simão, Renata Antoun
Co-advisor: Weissmuller, Gilberto
Abstract: Este trabalho estuda a modificação dos substratos de silício a partir da deposição de Nitreto de Silício e etilenodiamina (EDA) e a interação específica (ligação covalente simples e múltiplas) entre o grupo funcional NH2 presente no EDA e os agentes de reticulação em diferentes tempos de reação e concentração. Para caracterizar as mudanças nas superfícies, empregou-se a Microscopia de Força Atômica (AFM) e para identificar as modificações nos compostos orgânicos usou-se a técnica de Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e a Espectroscopia de fotoelétrons excitados por Raio-X - (XPS). Nas etapas de funcionalização da superfície, observou-se que o Glutaraldeído fez ligação covalente com a etilenodiamina, permanecendo fortemente ligados entre si. Para estimar as interações entre as outras macromoléculas na superfície funcionalizada foram utilizadas as curvas de força por meio da teoria de física de polímeros tal como a cadeia livremente articulada FJC, a partir da qual estudou-se o comportamento da macromolécula em diferentes forças e tempos de reação. Para avaliar como ocorrem as ligações das interações entre os receptores ligantes biotinaestreptavidina, recorreu-se aos modelos matemáticos da cadeia vermiforme (WLC) a fim de descrever as forças de estresses mecânicos e o modelo de taxa de desvinculação que se fundamentam na energia livre de Gibbs. Um dos resultados da interação entre receptor e ligante mostrou que a variação da força aumenta o Comprimento de persistência (CP) no biossensor, modificando a dinâmica de interação da macromolécula.
Abstract: This work studies the modification of the silicon substrate basead on the deposition of silicon nitride and ethylenediamine (EDA) and specific interaction (covalent single and multiple) between the NH2 functional group present in the EDA and glutaraldehyde crosslinking agents. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), was used to evaluating the changes in organic compounds on the surface. Therewithal Atomic force microscopy was used in order to estimate topography variations after each step of functionalization. In the surface functionalization steps we observed that glutaraldehyde makes covalent bond with ethylenediamine and the interactions between the functionalized surface macromolecules are strongly interconnected. For estimating the interactions between the macromolecules on functionalized surface, were applied the force curves through of theory freely jointed chain models which made it possible study the behavior of macromolecule in different strengths and reaction times. In order to assess as occurs the connections of macromolecules between themselves and the environment are used mathematical models of the wormlike chain (WLC) that describes the strength of mechanical stresses well as loading rate model it is based on the Gibbs free energy. One result of shown that the variation of force and time increase the Persistence Length (CP) between biotin-avidin and it proves that this entire dynamics depends of interaction time between the AFM tip and the macromolecule is fundamental in the biosensor.
Keywords: Microscopia de força atômica
Biomoléculas
Subject CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA:: QUIMICA DE INTERFACES
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Jul-2019
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Citation: SANTOS JUNIOR, Claudio Victor dos. Funcionalização de pontas por PECVD e aplicações em nanobiossensores via espectroscopia de força química. 2019. 220 f. Tese (Doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica e de Materiais, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2019.
Appears in Collections:Engenharia Metalúrgica e de Materiais

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
893895.pdf3.81 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.