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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/15792
ELECTROSPRAY INDUCED SURFACE ACTIVATION OF POLYSTYRENE MICROBEADS FOR DIAGNOSTIC APPLICATIONS
Author
Affilliation
Instituto de Biologia Molecular do Paraná. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Física. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Física. Porto Alegre, RS, Brasil.
Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Química. Porto Alegre, RS, Brasil.
Instituto de Biologia Molecular do Paraná. Curitiba, PR, Brasil.
Instituto de Biologia Molecular do Paraná. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Química. Porto Alegre, RS, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Física. Curitiba, PR, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Física. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Física. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Física. Porto Alegre, RS, Brasil.
Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Química. Porto Alegre, RS, Brasil.
Instituto de Biologia Molecular do Paraná. Curitiba, PR, Brasil.
Instituto de Biologia Molecular do Paraná. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Química. Porto Alegre, RS, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Física. Curitiba, PR, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Física. Curitiba, PR, Brasil.
Abstract
Electrospray is generally regarded as a “soft” technique due to the absence of any observable molecular fragmentation or destruction. This study reports on a novel and easy way to induce surface activation on the surface of polystyrene microbeads through electrospray deposition into a grounded aqueous electrolyte solution bath. This process, nicknamed EISA, which stands for electrospray induced surface activation, proposes that when a highly charged microbead formed by the electrospray process sinks into the aqueous electrolyte solution, it behaves like a highly charged spherical capacitor that discharges in the conductive liquid. The energy released leads to a breakup of the polystyrene surface bonds and water oxidation with oxygen. Further reactions produce a carboxylated surface that was confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and protein coupling. An immunoassay based on these modified microbeads was also developed and presented for use in syphilis detection, demonstrating a reliable signal-to-noise ratio between positive and negative results.
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