RESUMOS DO XXIV SEMINÁRIO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DA UFPA - 2013: ISSN 2176-1213.
ANÁLISE DO PROBLEMA DE DIFUSÃO-CONVECÇÃO E REAÇÃO EM SUPERFÍCIE
BASEADO EM UM BIOSSENSOR UTILIZANDO O MÉTODO DAS LINHAS (MOL):
MODELAGEM MATEMÁTICA COM CAMADA DE HIDROGEL.
Carlos Adriano Moreira da SILVA (Bolsista PIBIC/CNPq) - [email protected]
Curso de Engenharia Química, Faculdade de Engenharia Química, Instituto de Tecnologia.
Prof. Dr. Emanuel Negrão MACÊDO (Orientador) - [email protected]
Curso de Engenharia Química, Faculdade de Engenharia Química, Instituto de Tecnologia.
“O Método das Linhas (MOL) foi usado para estudar o processo de transporte de massa e o
subjacente processo de interação biomolecular baseado em uma nova tecnologia de sensores, os
biossensores ópticos. Este tipo de biossensor, utiliza como opção do transdutor óptico, a técnica
de Ressonância Plamônica de Superfície (SPR) que são acoplados aos componentes biológicos
dos biossensores para gerar a extensão do processo de interação. Será desenvolvido um modelo
matemático de transferência de massa acoplado com uma equação de cinética reversível
bimolecular, baseado especificadamente em uma célula de escoamento ou biossensor Biacore. A
simulação realizada, correspondente a uma situação mais real, onde o processo de interação
entre o analito e o receptor imobilizado ocorre dentro de uma camada de hidrogel. O analito livre é
transportado através do canal de escoamento pelos mecanismo de difusão na direção axial e
transversal, e convecção na direção axial para a interface canal de escoamento/camada de
hidrogel. O analito livre ao entrar na camada de hidrogel, é transportado por difusão até encontrar
os receptores, os quais se encontram imobilizados na camada de hidrogel, ocorrendo a formação
do complexo analito-receptor. Um código computacional baseado em linguagem de programação
FORTRAN 90/95 usando a subroutina DIVPAG, a partir da biblioteca do IMSL, foi construído para
resolver numericamente o sistema de equações diferenciais ordinárias, resultantes da aplicação
do MOL no modelo original. Os parâmetros usados para a simulação experimental foram
escolhidos a partir de dados da literatura para simular alguns casos típicos e validar a metodologia
de solução utilizada. Os resultados são mostrados em termos da concentração média do
complexo analito-receptor em função do tempo, mostrando as fases de associação e dissociação.
Através de uma análise do problema físico e do método numérico proposto, este estudo pode
auxiliar e complementar, o desenvolvimento de instrumentos biossensore, como o Biacore”.
Palavras-chave: Biossensor, Convecção-difusão-reação, Método das Linhas.
Título do Projeto de Pesquisa: FENÔMENOS DE TRANSFERÊNCIA DE MASSA COM
REAÇÃO QUÍMICA EM MICRO E NANO ESCALAS.
Classificação do trabalho na Tabela de Áreas do Conhecimento no CNPq.
Grande-área: Engenharias.
Área: Engenharia Química.
Sub-área: Modelagem e Simulação de Processos.