Construção de um sensor baseado em grafeno funcionalizado com enxofre e nanopartículas de ouro para determinação de dopamina

Abstract

A dopamina (DOP) é uma molécula orgânica derivada da tirosina, desempenhando um papel como neurotransmissor e hormônio no organismo humano, uma variedade de doenças pode surgir quando sua concentração está desregulada. Portanto, a detecção e quantificação altamente sensível de DOP é muito importante para o desenvolvimento da biomedicina e monitoramento da saúde humana. Neste trabalho, preparou-se um nanocompósito a partir de grafeno funcionalizado com enxofre (S-Graph), onde os grupos com enxofre conseguem estabilizar as nanopartículas de ouro (AuNPs). O S-Graph confere características eletrônicas distintas dos materiais carbonáceos convencionais, enquanto as AuNPs oferecem uma área superficial para a catalise da reação. Além disso, o S-Graph desempenha um papel crucial ao promover a aderência das AuNPs na superfície do material resultante. Dessa forma, é combinado sinergicamente as características desses materiais para o desenvolvimento de um novo nanocompósito e então esse material é aplicado em um sensor eletroquímico afim de aumentar a sensibilidade para detecção de DOP. O material foi caracterizado por meio de técnicas como microscopia eletrônica de transmissão (TEM), apresentando tamanho médio de 53±12 nm, e a formação de uma banda plasmônica das AuNPs, verificada por espectroscopia na região do ultravioleta-visível (UV-Vis). Realizou-se os estudos eletroquímicos utilizando o eletrodo de carbono vítreo (GCE) como base para o filme formado, as AuNP-S-Graph e verificou-se o processo reversível para a DOP em solução tampão B-R 0,1 mol L−1, pH 6,0. Na criação de um novo método para a detecção e quantificação de DOP, construiu-se curvas de calibração e as mesmas apresentaram duas regiões lineares. A primeira na faixa de concentração de 4,0×10‒8 a 0,4×10‒6 mol L‒1 e a segunda de 0,5×10‒6 a 20×10‒6 mol L‒1 , com limite de detecção (LOD) de 15,0 nmol L‒1 e limite de quantificação (LOQ) de 40 nmol L‒1 para a primeira faixa linear. Dessa forma, o sensor apresentou-se com sensibilidade adequada para ser aplicado na determinação e quantificação de dopamina e, por essa razão, surge como uma alternativa de significância notável para a análise desse composto em amostras farmacêuticas e biológicas.