Os biosensores eletroquímicos são dispositivos que detectam moléculas biológicas convertendo informações químicas em um sinal elétrico. Um aspecto fundamental de sua função é compreender e calcular potenciais eletroquímicos, que influenciam a precisão e sensibilidade dos sensores.

Fundamentos do Potencial Eletroquímico

O potencial eletroquímico é a energia necessária para mover um íon ou elétron dentro de uma célula eletroquímica. Combina o potencial químico e o potencial elétrico, refletindo a força motriz para reações eletroquímicas.

Medição do Potencial Eletroquímico em Biossensores

Em biossensores, o potencial é medido tipicamente usando eletrodos que detectam mudanças causadas por moléculas alvo. O eletrodo de referência fornece um potencial estável, enquanto o eletrodo de trabalho responde às interações analitos.

Calculando o Potencial Eletroquímico

A equação de Nernst é comumente usada para calcular o potencial eletroquímico:

E = E0 - (RT / nF) * ln([Red]/[Ox])

Onde:

  • E é o potencial do eletrodo
  • E0 é o potencial padrão de eletrodos
  • R é a constante de gás
  • T é a temperatura em Kelvin
  • n] é o número de elétrons transferidos
  • F é a constante de Faraday
  • [Vermelho] e [Ox] são as concentrações de formas reduzidas e oxidadas

Ao inserir valores conhecidos, a diferença potencial pode ser calculada, auxiliando na calibração e análise dos sensores.