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    Development of impedimetric DNA sensor for diagnosis of Human Papillomavirus type 18 infection
    (2015-03-09) Correr, Wagner Rafael
    Currently, the most common strategy employed to detect DNA sequences is PCR (Polymerase Chain Reaction). Nevertheless, in the last few years research on DNA biosensors has increased significantly. Such sensors represent an alternative to PCR in the detection of specific DNA sequences, once they exhibit fast response, low limits of detection, and require simpler sample preparation. The development of a biosensor for detection of DNA from Human Papillomavirus type 18 is reported. To immobilise DNA probe onto indium-tin oxide (ITO) electrodes, a silanisation was carried out using 3-Aminopropyltryethoxysilane (APTES). Silanisation was studied and optimised using ultra-violet absorption spectroscopy, atomic force microscopy, fluorescence microscopy, and cyclic voltammetry. After immobilisation, the hybridisation with target sequence is detected by changes in surface properties of ITO electrode by Cyclic Voltammetry and Electrochemical Impedance Spectroscopy, using the Ferri-Ferrocyante redox couple. The detection of synthetic target sequence was performed in the range of 12.5 to 100 nM, and 300nM for PCR products. The sensor did not show significative response for non-complementary sequence at 50 nM. This sensor can be applied for fast and low cost detection of HPV genetic material at nanomolar levels.
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    Cristalização induzida eletroquimicamente em vidros B2O3-PbO-PbF2 abaixo da temperatura de transição vítrea
    (2010-07-20) Souza, José Ezequiel de
    Neste trabalho foi avaliada a influência da adição de PbF2 em várias propriedades, de interesse geral e específico, de vidros oxifluoroboratos de chumbo. As amostras estudadas foram sintetizadas seguindo a fórmula 50BO1,5-(50-x)PbO-xPbF2 (BPP), com x = 0, 5, 10, 15, 20 e 30 (% catiônica), e usando o método convencional de fusão seguida de resfriamento rápido (quenching). A modificação da estrutura local destes vidros BPP, causada pela introdução do PbF2, foi avaliada por Espectroscopia no Infravermelho (FTIR). Além do mais, as implicações destas mudanças estruturais sobre as propriedades ópticas, térmicas e elétricas foram monitoradas através das técnicas de Absorção Óptica no Ultravioleta-Visível (UV-Vis), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Espectroscopia de Impedância (EI), respectivamente. As amostras vítreas foram também submetidas à ação de campos elétricos, observando-se um fenômeno de cristalização não espontânea da fase β-PbF2, mesmo abaixo da temperatura de transição vítrea. A partir de um estudo sistemático deste fenômeno, foi possível associar o seu desenvolvimento a um processo de redução: Pb2+ + e- → Pb+, atuando como força motriz da nucleação dos cristais. Esta reação catódica pôde ser validada após constatação, por Difratometria de raios X (DRX), da presença de Pb0 em amostras eletricamente tratadas durante tempos longos, o que implica supor a seguinte reação adicional: Pb+ + e- → Pb0. Por outro lado, para completude do processo de oxirredução, foi proposta a ocorrência da reação F- → e- + ½F2(g)↑ no ânodo. A validação desta reação foi obtida através de ensaios sistemáticos de cristalização com células eletroquímicas do tipo Pt,Ag/BPP/YSZ:PbF2/Ag,Pt, onde YSZ:PbF2. representa um compósito condutor iônico, o qual foi usado para garantir um controle, através de um mecanismo percolativo, do grau de liberdade da migração dos íons F- em direção ao ânodo. Completam esta investigação estudos elétricos no domínio do tempo, tendo sido possível estimar, para os processos de polarização ocorrentes durante a cristalização na interface material-eletrodo, capacitâncias características de reações eletroquímicas (~ 10-3 F), corroborando com a interpretação dada, neste trabalho, para a indução elétrica de cristalização nestes vidros. Por fim, em termos de características microestruturais, notou-se que a fase cristalina formada (β-PbF2) apresentou uma morfologia ramificada (dendrítica), o que é, de fato, típico de cristalização na presença de campo elétrico, o fenômeno passando por reações do tipo redox e envolvendo, segundo a literatura científica, processos eletroconvectivos nos sistemas estudados.