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Q3331254 Técnicas em Laboratório
Diferentes tipos de biosensores têm sido desenvolvidos para o estudo de interações entre macromoléculas biológicas. Experimentos de interação em superfícies ,tipicamente, envolvem a imobilização de uma molécula (ligante) em uma superfície e o monitoramento da interação dessa com uma segunda molécula (analito) em solução. Neste sentido, o aumento da concentração do analito na superfície do biosensor leva à mudança do índice de refração próximo à superfície. Dois principais tipos de instrumentos foram desenvolvidos para medir essa mudança com alta sensibilidade: interferômetros e equipamentos de ressonância plasmônica de superfície (do inglês surface plasmon resonance – SPR). Sobre este último, é correto afirmar que:
Alternativas

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Tema central: Ressonância Plasmônica de Superfície (SPR) é uma técnica óptica, label-free, usada para monitorar em tempo real interações biomoleculares (ex.: antígeno–anticorpo, proteína–receptor), amplamente aplicada em diagnóstico e validação de biomarcadores. O acúmulo de analito na superfície altera o índice de refração e modifica o ângulo/posição de ressonância.

Alternativa correta: D — Quando a luz polarizada (geralmente p-polarizada) acopla ao modo plasmon de superfície em um filme metálico (ouro/prata) no arranjo de prisma (Kretschmann), forma-se uma onda eletromagnética guiada na interface metal–dielétrico. Essa onda se propaga e se atenua por perdas ôhmicas do metal e pela dependência da função dielétrica ε(ω) do metal e da frequência do plasmon. Essa atenuação gera o “dip” característico na refletância. É exatamente o princípio físico que fundamenta a resposta de SPR e a sua alta sensibilidade a variações do índice de refração próximos à superfície.

Por que as outras alternativas estão incorretas?

A) Fala em revestimento plástico. A ressonância de superfície exige um metal condutor (tipicamente ouro) com elétrons livres para sustentar plasmons. Plástico (dielétrico) não suporta o fenômeno.

B) Acima do ângulo crítico, ocorre reflexão total interna (idealmente, refletância ~100%), não “reflexão parcial”. No SPR, o acoplamento ao plasmon gera um mínimo na refletância dentro do regime de reflexão total devido à transferência de energia para o modo de superfície.

C) Plasmons de superfície surgem na interface metal–dielétrico, não entre “dois meios condutores”. Dois condutores não geram o mesmo modo de superfície sensível ao meio aquoso usado em biossensores.

E) Está invertida: ouro é preferido por sua estabilidade química e resistência à oxidação; prata pode oferecer picos mais “agudos”, mas é menos estável, oxidando facilmente. Portanto, não é correto dizer que ouro é mais instável.

Como pensar na prova:

• Procure palavras-chave: metal (ouro/prata), interface metal–dielétrico, reflexão total interna, atenuação por perdas ôhmicas, função dielétrica ε(ω).
• Desconfie de descrições com “plástico”, “dois condutores” ou “reflexão parcial acima do ângulo crítico”.

Aplicação clínica: SPR mede constantes cinéticas (ka, kd) e afinidade (KD) de interações relevantes em diagnóstico (ex.: anticorpos para biomarcadores como CRP, troponina, ou ligação de proteínas virais a receptores). Útil para validar ensaios e desenvolver testes rápidos de alta especificidade.

Referências essenciais:

• Schasfoort RBM (ed.). Handbook of Surface Plasmon Resonance. RSC; 2017.
• Homola J. Surface plasmon resonance sensors for detection of chemical and biological species. Chem Rev. 2008.
• Rich RL, Myszka DG. Survey of the year 2007 commercial optical biosensor literature. J Mol Recognit. 2008.

Gabarito: D

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