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Authors
Abstract(s)
In a world where the search for commodity has lead for plastic based materials to be part of our everyday life, a new class of pollutants with great impact on human health is emerging.
Part of that class of pollutants is Bisphenol-A (BPA), an endocrine disruptor that was used harmlessly as a monomer in the production of plastics, until its found action in mimicking natural hormones in the body, binding to their receptor and causing a hormone imbalance that can lead to several health issues.
Since being classified as threatening to human health, studies involving BPA have increased, especially in searching alternative low cost methods for BPA detection, maintaining the sensitivity of the more traditionally employed ones such as chromatography, but adding portability and a simple operability.
Fitting in to this need are electrochemical methods, made even more promising by the use of screen-printed electrodes (SPE), that are miniaturized devices containing a three electrode system printed on a substrate. This makes these sensors extremely portable, easy to use and with very low production cost, allowing their disposal after single use.
Even though studies have already been made for BPA using electrochemical methods, few used SPE as an electrode system. As so, after careful optimization of several parameters, a sensor for BPA detection was developed using surface modifiers such as carbon nanotubes (CNT) and a copper metal-organic frame (Cu-MOF), the latter being a new and little studied modifier in electrochemical sensing.
By combining 60% CNT and 40% Cu-MOF on the surface of the electrode, a limit of detection of 1.20 × 10-7 M in buffer was obtained, comparable or even lower than some traditional electrochemical sensors already described in the literature. When studying the sensor for more complex mediums such as synthetic and human urine, detection limits of 2.52 × 10-7 M and 8.91 × 10-7 M, respectively, were attained, showing the promising nature of the developed sensor.
Num mundo em que a procura por uma maior comodidade levou a que os plásticos fizessem parte do nosso dia-a-dia, surgiu uma nova classe de poluentes que está a causar um grande impacto na saúde humana. Dentro desta nova classe de poluentes encontra-se o Bisfenol A (BPA), um disruptor endócrino que era usado inofensivamente como monómero na produção de plásticos, até descoberta a sua capacidade de mimetizar as hormonas naturalmente presentes no corpo, ligando-se aos seus recetores e causando um desequilíbrio hormonal que pode levar a vários problemas de saúde. Desde que foi classificado como perigoso para a saúde humana, estudos envolvendo BPA aumentaram, especialmente procurando métodos alternativos mais baratos para a sua deteção, tentando manter a sensibilidade associada a métodos mais tradicionais de como a cromatografia, mas acrescentando portabilidade e uma mais simples operabilidade. Os métodos eletroquímicos respondem adequadamente a esta necessidade, sendo ainda mais promissores quando usados elétrodos serigrafados (SPE), isto é, dispositivos contendo o sistema de três elétrodos serigrafados e miniaturizados na superfície de um substrato. Isto faz com que estes sensores tenham elevada portabilidade, sejam fácies de usar e que a sua produção seja de baixo custo, permitindo o seu descarte após uso único. Mesmo existindo estudos para a deteção eletroquímica de BPA, poucos são aqueles que usam SPE como o sistema de elétrodos. Assim sendo, depois de uma cuidada otimização de vários parâmetros, foi desenvolvido um sensor para a deteção de BPA usando modificadores de superfície como nanotubos de carbono (CNT) e uma rede metalo-orgânica de cobre (Cu-MOF), sendo o último pouco estudado como modificador na área da eletroquímica. Combinado 60% de CNT e 40% de Cu-MOF na superfície do elétrodo, foi conseguido um limite de deteção de 1.20 × 10-7 M em tampão, comparável e ainda mais baixo que alguns sensores tradicionais descritos na literatura para este analito. Estudando o sensor em meios mais complexos como a urina sintética e humana, foram conseguidos limites de deteção de 2.52 × 10-7 M e 8.91 × 10-7 M, respetivamente, mostrado a natureza promissora do sensor desenvolvido.
Num mundo em que a procura por uma maior comodidade levou a que os plásticos fizessem parte do nosso dia-a-dia, surgiu uma nova classe de poluentes que está a causar um grande impacto na saúde humana. Dentro desta nova classe de poluentes encontra-se o Bisfenol A (BPA), um disruptor endócrino que era usado inofensivamente como monómero na produção de plásticos, até descoberta a sua capacidade de mimetizar as hormonas naturalmente presentes no corpo, ligando-se aos seus recetores e causando um desequilíbrio hormonal que pode levar a vários problemas de saúde. Desde que foi classificado como perigoso para a saúde humana, estudos envolvendo BPA aumentaram, especialmente procurando métodos alternativos mais baratos para a sua deteção, tentando manter a sensibilidade associada a métodos mais tradicionais de como a cromatografia, mas acrescentando portabilidade e uma mais simples operabilidade. Os métodos eletroquímicos respondem adequadamente a esta necessidade, sendo ainda mais promissores quando usados elétrodos serigrafados (SPE), isto é, dispositivos contendo o sistema de três elétrodos serigrafados e miniaturizados na superfície de um substrato. Isto faz com que estes sensores tenham elevada portabilidade, sejam fácies de usar e que a sua produção seja de baixo custo, permitindo o seu descarte após uso único. Mesmo existindo estudos para a deteção eletroquímica de BPA, poucos são aqueles que usam SPE como o sistema de elétrodos. Assim sendo, depois de uma cuidada otimização de vários parâmetros, foi desenvolvido um sensor para a deteção de BPA usando modificadores de superfície como nanotubos de carbono (CNT) e uma rede metalo-orgânica de cobre (Cu-MOF), sendo o último pouco estudado como modificador na área da eletroquímica. Combinado 60% de CNT e 40% de Cu-MOF na superfície do elétrodo, foi conseguido um limite de deteção de 1.20 × 10-7 M em tampão, comparável e ainda mais baixo que alguns sensores tradicionais descritos na literatura para este analito. Estudando o sensor em meios mais complexos como a urina sintética e humana, foram conseguidos limites de deteção de 2.52 × 10-7 M e 8.91 × 10-7 M, respetivamente, mostrado a natureza promissora do sensor desenvolvido.
Description
Keywords
Bisfenol-A Elétrodos Serigrafados Nanotubos de Carbono Rede Metalo-Orgânica de Cobre.