Generación de biosensor de glucosa a partir de la integración controlada de oxído de grafeno y nanofibras de plata

DEVIDA, JUAN M.; HERRERA, FACUNDO C.; HUERGO, MARÍA ANA; PALLAROLA, DIEGO; REQUEJO, FELIX C.

San Martín, BA

Encuentro; XIX Encuentro de superficies y materiales nanoestructurados; 2019

CNEA / INTI

Existen antecedentes sobre la utilización del óxido de grafeno (GO) como plataforma para la funcionalización con diversos compuestos [1]. Recientemente se han utilizado nanofibras de plata (AgNWs) sobre GO para el desarrollo de biosensores [2]. En este trabajo hemos desarrollado electrodos enzimáticos, basados en GO y AgNWs, para el biosensado de glucosa, analizando la relación entre las variables de los electrodos, y la estabilidad y estructura de los nanomateriales empleados. Para ello, se utilizó la microscopía SEM y AFM, Espectroscopía Raman, y experimentos de SAXS, y XPS para caracterizar los materiales que componen los electrodos. A su vez, se analizaron las propiedades eléctricas de los electrodos a partir de técnicas de amperometría y voltamperometría cíclica.Para poder analizar las distintas variables de las construcciones de las plataformas de sensado, y con el fin de optimizar los electrodos con mejor respuesta para la detección de glucosa, se realizaron ensayos electroquímicos con GO, y GO reducido (rGO). El GO fue transferido a los sustratos utilizados (ITO) mediante la técnica de Langmuir-Blodget [3], permitiendo generar monocapas controladas por dip-coating. El rGO fue sintetizado mediante la reducción del GO en horno de vacío a 900ºC. Para ambas construcciones, GO y rGO, y se realizó el depósito de AgNWs a través del método drop casting, con el fin de estudiar la conductividad de cada electrodo y la capacidad de la plataforma de GO o rGO para inmovilizar la enzima utilizada, Glucosa Oxidasa (GOx).Se encontró que existe un mejoramiento en las propiedades eléctricas de los electrodos frente al agregado de AgNWs, observándose una disminución de la impedancia en comparación al GO y rGO. A su vez, existen diferencias entre el GO y rGO en cuanto a la capacidad para inmovilizar las enzimas, debido a la variabilidad de presencia de grupos funcionales en la red del grafeno, como hidroxilos, carbonilos y carboxílicos, que actuarían como anclaje de las enzimas por interacción electrostática. Estas diferencias se observaron analizando la capacidad catalítica en respuesta al agregado de concentraciones crecientes de glucosa. De acuerdo a los resultados electroquímicos, y los distintos análisis estructurales realizados, se demuestra la capacidad de las construcciones logradas de utilizarse como plataformas de biosensado, pudiendo comprobar que son eficientes para el desarrollo de nuevos dispositivos nanoestructurados, por su capacidad de inmovilizar enzimas, su gran conductividad eléctrica y la biocompatibilidad de los nanomateriales utilizados