Estudo de novas técnicas de caracterização da resposta eléctrica em (Bio)sensores (para detecção de componentes agrícolas)

Faculdade de Ciências e Tecnologia – Universidade Nova de Lisboa Departamento de Engenharia Electrotécnica Tese de mestradoNesta dissertação foram estudadas novas técnicas de caracterização de respostas eléctricas de (bio)sensores na interface sólido/liquido, que permitem para além da detecção a facilidade de obtenção de informação acerca da concentração do composto a detectar. Foram utilizadas técnicas que permitam um conhecimento alargado das propriedades eléctricas do sensor sendo para isso utilizadas medições para o cálculo do efeito capacitivo do sensor, utilização da técnica de espectroscopia de impedância e estudo do comportamento com base na resposta do sensor à aplicação de sinais à sua entrada. Foi produzido e utilizado um sensor obtido a partir da adição de polielectrolíticos pela técnica de camada por camada que pode ser utilizado na detecção de contaminantes agrícolas. São apresentados métodos de implementação do sensor através de unidades de leitura para que este possa ser aplicado no terreno. Para tal, são sumarizadas algumas soluções existentes no mercado e projectadas duas alternativas para a construção de raiz de unidades de leitura dedicadas a este tipo de sensor, tendo em conta factores como a complexidade de circuito, imunidade ao ruído e custo de produção. Com o objectivo de integrar em rede as unidades de leitura projectadas para a monitorização de vastas áreas foram ainda desenvolvidas uma base de dados que engloba e organiza toda a informação necessária de cada unidade de leitura e uma interface que permita aos utilizadores, consoante os seus privilégios, acederem de modo simples e intuitivo a todas as informações disponíveis para cada unidade de leitura

Glycopolymer Polyelectrolyte Multilayers Based on Maltose-Modified Hyperbranched Poly(ethyleneimine) For Future Drug Delivery Coatings and Biomedical Applications

Establishing highly sophisticated polymer films for delivery systems in a biological environment and bioanalytical tasks, the formation, thickness, swelling behavior, and (physiological) stability of highly biocompatible polyelectrolyte multilayers (PEMs) are described. These PEMs are composed of the very weak polycation maltose-modified hyperbranched poly(ethyleneimine) (PEI-Mal), strongly polyanion heparin sodium salt (HE − Na +) or weakly charged polyanion hyaluronic acid sodium salt (HA-Na+) deposited on Si wafer substrates. Two different glyco architectures for PEI-Mal are used, characterized by two different degrees of maltose decoration on a PEI scaffold. Using three pH-dependent deposition approaches for optimizing the (physiological) PEM stability and swelling, PEMs are characterized by (in situ) ellipsometry, atomic force microscopy (AFM), and (in situ) attenuated total reflection-Fouriertransform infrared (ATR-FTIR). Thus, PEMs reveal significantly different thicknesses, growth mechanisms (linear versus exponential), and swelling behavior in dependence of both the polycation architectures and the deposition protocol. These PEMs will allow the study of their complexation and release properties as preswollen PEMs against anionic drug molecules, adenosine triphosphate sodium salt (ATP), especially under physiological conditions for future drug delivery coatings