Diseño racional de un nanosensor fluorescente integrado de temperatura y pH

YAMILI TOUM; SOFIA LORENA ACEBEDO; ANDREA BORDONI; CARLA C. SPAGNUOLO; ALEJANDRO WOLOSIUK

Ciudad de Buenos Aires

Congreso; XIX CAFQUI; 2015

Asociacion Argentina de Investigación Fisicoquímica

La encapsulación de colorantes fluorescentes dentro de matrices coloidales y su funcionalización superficial representan vías muy atractivas para monitorear cambios en entornos micro/nanométricos. Más aún, la utilización de nanopartículas de SiO2 es ideal para aplicaciones bioanalíticas dado que son químicamente inertes, no son atacadas por microorganismos y la superficie de SiO2 puede ser fácilmente modificada en su estructura química. Las cianinas (CNNs) constituyen una familia de colorantes fluorescentes catiónicos con alta actividad en la región del IR cercano del espectro de radiación (650-950 nm), y especialmente las aminotricarbocianinas presentan cambios en la intensidad de fluorescencia como función del pH del medio con marcada sensibilidad en el rango de pH fisiológico (pH 6-8) [1]. Por otro lado, nuestro grupo ha reportado la síntesis de un nanotermómetro de SiO2 dopado con [Ru(bpy)3]2+, cuya luminiscencia depende de la temperatura [2]. Con el objetivo de construir un sensor dual de pH (aminotricarbocianina) y temperatura ([Ru(bpy)3]2+) en nanopartículas de sílica, se presentan en este trabajo resultados preliminares sobre la interacción fotofísica de ambos fluoróforos y la síntesis de una aminotricarbocianina convenientemente funcionalizada para su conjugación covalente a la superficie de la nanopartícula.Al caracterizar la fotofísica de la interacción entre los fluoróforos en solución, se observó que la emisión del [Ru(bpy)3]2+ se quenchea por el agregado de CNNs. Este apagamiento de la fluorescencia del [Ru(bpy)3]2+ puede deberse principalmente a un mecanismo de Transferencia de Energía por Resonancia de Förster (FRET) en el cual el [Ru(bpy)3]2+ es el donante y la CNN es el aceptor. Se tomarán estos resultados en el diseño del sensor como herramienta de control de la señal dual ya que mediante la utilización de una matriz adecuada de SiO2 como soporte podría ser modulada para sensado desacoplado o radiométrico de temperatura y pH.Se realizó una síntesis convergente de tres pasos para la obtención de la aminotricarbocianina con funciones -COOH. La cianina derivada del 1,1,2-trimetil-benzo[e]indol se logró obtener mediante un protocolo sencillo y con buen rendimiento en la escala de los pocos gramos.