PPGF/CCET

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: GIOVANDO MARQUES DE SOUSA
DATA: 30/09/2022
HORA: 15:00
LOCAL: Google Meet
TÍTULO: Grafeno Poroso Nitrogenado: Um excelente sensor de aminoacidos neurotrasmissores
PALAVRAS-CHAVES: Amino acidos, Grafeno poroso, Biosensor, DFT
PÁGINAS: 128
GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra
ÁREA: Física
SUBÁREA: Física da Matéria Condensada
ESPECIALIDADE: Estruturas Eletrônicas e Propriedades Elétricas de Superfícies; Interf. e Partículas
RESUMO: Estudar as interações físico-químicas entre biomoléculas e estruturas bidimensionais à base de carbono pode auxiliar no desenvolvimento e caracterização de novos biossensores. A manipulação controlada de cada componente esta relacionada a construção de receptores ou sensores que apresentam estruturas moleculares com diferentes conformações e consequentemente diferentes propriedades eletrônicas. Neste trabalho, estudamos as propriedades estruturais e eletrônicas de diferentes aminoácidos neurotransmissores (NAAs) adsorvidos em uma camada bidimensional (2D) de poros nitrogenados de grafeno (C2N-h2D). Os neurotransmissores estão presentes em eventos sinápticos e transportam informações a outras células desempenhando assim uma função de biossinalização. Os aminoácidos tais como: ácido ɣ-aminobutírico (Gaba) e a Glicina são importantes neurotransmissores inibitórios do sistema nervoso central dos mamíferos, e desempenham um papel importante na regulação da excitabilidade neuronal ao longo de todo o sistema nervoso. Por sua vez o glutamato é um neurotransmissor excitatório do sistema nervoso, sendo o mais comum em mamíferos. A diminuição dessas substâncias, bem como outros NAAs, provocam doenças psiquiátricas e neurológicas. Assim, a detecção e a quantificação destas moléculas são importantes para o diagnóstico rápido dessas disfunções. Materiais nanoestruturados à base de carbono tem sido utilizados no estudo e desenvolvimento de dispositivos capazes de mapear o bio sensoriamento molecular. Contudo, resultados recentes tem mostrado uma alta toxicidade destes materiais quando interagem com estruturas de aminoácidos. Em trabalhos recentes foi reportado que defeitos, vacâncias e dopagem com átomos de nitrogênio pode aumentar a força de interação entre a molécula e a superfície, além de apresentarem um baixo nível de toxicidade. Baseado nestas informações foi utilizando a teoria do funcional da densidade (DFT) para investigar a influência de uma monocamada semicondutora de poros nitrogenados de grafeno (C2N-h2D) sob os aminoácidos neurotransmissores Gaba, glicina e glutamato. Os resultados demonstraram que interações não covalentes e eletrostáticas governam o processo de adsorção física entre a monocamada de C2N-h2D e os NAAs. Além disso, os resultados revelam que esta adsorção física é extremamente forte quando comparada com resultados anteriores para NAAs sob grafeno puro. Do ponto de vista de aplicação, foi demostrado que a redistribuição de carga pode aumentar ou reduzir a resistividade eletrônica na superfície do C2N-h2D, o que pode ser um excelente recurso para aplicação da estrutura de C2N-h2D como um biossensor.
MEMBROS DA BANCA:
Interno - 1925296 - ALAN SILVA DE MENEZES
Externo à Instituição - EDUARDO COSTA GIRÃO - UFPI
Externo à Instituição - JORDAN DEL NERO - UFPA
Co-orientador - 027.013.863-30 - JOSE GADELHA DA SILVA FILHO