Produção e caracterização de membranas flexíveis a base de quitosana visando o uso como plataforma de sensores e biossensores

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dc.contributor.advisor-co1Costa, Adriana Pavinatto da
dc.contributor.advisor1Maciel, Homero Santiago
dc.creatorPinto, Lidiane da Silva
dc.date.accessioned2022-11-23T16:38:39Z
dc.date.available2022-11-23T16:38:39Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractThe development of new platforms for (bio) sensors is a growing area of study, as well as the use of new materials in the development of flexible platforms. Among the main characteristics of this type of platform, flexibility, biocompatibility, and nontoxicity are desirable, giving the device adaptive potential, allowing it to be used even as wearable sensors. In this context, this research aimed to produce flexible membranes based on chitosan, to be used as a platform for wearable sensors. Membranes were produced using chitosan (Chi) pure or mixed with 10%, 30% and 50% (w/w) of polyethylene glycol (PEG) through the casting technique (solvent evaporation) of film formation. Additionally, a membrane with Chi / 30% PEG and gold nanoparticles (AuNps)was developed, aimingelectric conduction. Membrane characterizations were carried out through infrared absorption spectroscopy (FTIR), resistivity measurements (four points), mechanical tensile testing and thermogravimetric analysis (TGA). The results show that homogeneous and sustainable membranes, with thickness ranging from 20 to 60 µm were obtained. FTIR spectra show the main vibrational bands for Chi, PEG and AuNps chemical groups. Resistivity tests showed that all membranes are resistive to the flow of electric current, and the added concentration of AuNps did not change this property. The use of PEG as a plasticizer improved the mechanical properties of membranes. Tensile strength tests showed that membranes formed by pure chitosan are more resistant to traction and break more easily (less displacement), as those with the addition of 10% (w / w) of PEG (Chi /PEG 10%)were effectively plasticized, proving to be more flexible.TGA curves showed good thermal stability of the membranes, and between 10 and 20% of mass was lost up to a temperature of 200ºC.These results suggest that the membrane produced with Chi/PEG 10% is a promising material for use as a flexible platform.pt_BR
dc.description.resumoO desenvolvimento de novas plataformas para (bio)sensores éárea crescente de estudo, bem comoo emprego de novos materiaisnodesenvolvimento de plataformas flexíveis.Dentre as principais características desse tipo de plataforma,a flexibilidade,biocompatibilidade e não toxicidade são desejáveis, visando conferirpotencial adaptativo ao dispositivo,permitindo ser utilizado inclusive como sensores vestíveis.Nesse contexto,a presente pesquisa teve como objetivo a produção de membranas flexíveis a base de quitosana visando o uso como plataforma de sensores flexíveis/vestíveis.As membranas foram produzidas utilizando quitosana (Qui)pura ou mista com 10%,30% e 50% (p/p) de polietilenoglicol (PEG)por meio da técnica casting (evaporação de solvente) de formação de filmes. Adicionalmente, foi produzida uma membrana com Qui/PEG 30% e nanopartículas de ouro (AuNps), visando condução elétrica. As caracterizaçõesdas membranas foram feitas através de medidas de espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), medidas de resistividade (quatro pontas), ensaio mecânico de tração e análises termogravimétricas (TGA). Os resultados mostram que membranas homogêneas e sustentáveis,com espessuravariando entre 20 a 60 µm foram obtidas.Os espectos FTIR mostram as principais bandas vibracionais para grupos químicos de Qui, PEGe AuNps. Testes de resistividade demonstraram que todasas membranas apresentam comportamentoresistivo a passagem do fluxo de corrente elétrica, sendo que a concentração de AuNps adicionada não alterou essa propriedade. O uso do PEG como plastificante melhorou as propriedades mecânicas das membranas. Os testes de resistência a tração mostraram que membranas formadas por quitosana pura são mais resistentes a tração e se rompem com maior facilidade (menor deslocamento), já as com adição de 10% (p/p) de PEG (Qui/PEG 10%) foram efetivamente plastificadas, mostrando-se mais flexíveis. Curvas de TGA demonstraram boa estabilidade térmica das membranas, sendo que entre 10 e 20% de massa foi perdida até a temperatura de 200ºC. Tais resultados sugerem que a membrana produzida com Qui/PEG 10% é um material promissor para uso como plataforma flexível.pt_BR
dc.formatPDFpt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorioacademico.universidadebrasil.edu.br/handle/123456789/281
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Brasilpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto Científico e Tecnológico da Universidade Brasilpt_BR
dc.publisher.initialsUBpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica da Universidade Brasilpt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.subjectQuitosanapt_BR
dc.subjectMembranas flexíveispt_BR
dc.subjectPlataformas sensoriaispt_BR
dc.subjectCastingpt_BR
dc.subject.cnpqCSpt_BR
dc.titleProdução e caracterização de membranas flexíveis a base de quitosana visando o uso como plataforma de sensores e biossensorespt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
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