Biossensor Eletroquímico Baseado em Nanoestruturas de Ouro e Peptídeo Cisteína-Difenilalanina para a Detecção de Pesticidas à Base de Carbamato
Com o aumento da população mundial, cresce a demanda por alimentos e o uso de estratégias para aumentar a produtividade agrícola. Defensivos agrícolas, como os carbamatos, são essenciais no controle de pragas e plantas daninhas. Os carbamatos inibem a enzima acetilcolinesterase, crucial na transmissão de impulsos nervosos em animais. Métodos tradicionais de detecção, como a cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), são precisos, mas caros e demorados. Sensores e biossensores têm surgido como alternativas mais acessíveis, rápidas e eficientes. Neste trabalho, desenvolvemos um biossensor eletroquímico baseado na imobilização da enzima acetilcolinesterase em nanopartículas de ouro modificadas com o peptídeo cisteína-difenilalanina (CFF), sintetizadas pelo método hidrotérmico. O CFF atuou como agente redutor e estabilizante, conferindo excelente controle morfológico às nanopartículas (RH ≅ 16 nm), com alta uniformidade (índice de polidispersidade de 0,322). A banda plasmônica em 525 nm, identificada por UV-Vis, indicou nanopartículas esféricas, o que foi confirmado por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e transmissão (MET), que mostraram diâmetros médios de (9,1 ± 2,5) nm e (8,4 ± 2,8) nm, respectivamente. Espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS) revelou a ligação ouro-enxofre promovida pelo resíduo de cisteína do CFF, reafirmando a modificação das nanopartículas. Eletrodos impressos de carbono foram modificados com essas nanopartículas de ouro funcionalizadas com CFF e a enzima acetilcolinesterase, que detecta o pesticida metilcarbamato de 1-naftila indiretamente, via inibição enzimática. Utilizando cloreto de acetiltiocolina como sonda eletroquímica, a enzima gera tiocolina, oxidada a dithio-bis-colina, com sinal correlacionado à inibição enzimática. O potencial de trabalho foi determinado em (0,75 ± 0,02) V por voltametria cíclica e de onda quadrada. A detecção por SWV apresentou alta sensibilidade, com limite de detecção de 0,94 × 10⁻⁹ mol·L⁻¹ e coeficiente de determinação (R²) de 0,99. Este biossensor mostrou-se promissor para monitoramento ambiental e agrícola, sendo uma alternativa eficiente e econômica aos métodos tradicionais.