ESTUDIO DE LA INMOVILIZACIÓN DE LACTATO OXIDASA CON NANOPARTÍCULAS DE ORO

V.PAZ ZANINI, B.LÓPEZ DE MISHIMA, PIERRE LABBÉ Y V.SOLÍS

La Plata. Buenos Aires

Congreso; XVII Congreso de la Sociedad Iberoamericana de Electroquímica; 2004

Sociedad Iberoamericana de electroquímica

Las películas formadas por multicapas autoensambladas electrostáticamente con poli-iones adecuados son estrategias muy utilizadas para la inmovilización de enzimas, por las posibilidades que ofrecen en cuanto a control espacial de la distribución de biomoléculas, respuesta a interferentes, etc. Una modificación interesante está asociada a la incorporación de nanopartículas metálicas, en particular de oro, por sus propiedades ópticas, electrónicas y químicas, que las hacen potencialmente aplicables en biosensores enzimáticos [1,2]. Una posibilidad muy promisoria en la funcionalización de las nanopartículas mediante la incorporación de la enzima por unión covalente durante el proceso de síntesis del oro coloidal. Se presentan los resultados obtenidos con la inmovilización de lactato oxidasa, EC 1.1.3.2 (LOD) con nanopartículas de oro (NP). LOD es una flavoenzima que cataliza la conversión aeróbica de lactato a piruvato,  generando H2O2 en presencia del mediador natural. Se estudió la respuesta de electrodos enzimáticos para lactato en los cuales la LOD fue  inmovilizada mediante el ensamblado capa por capa con NP con las siguientes características: I) NP negativas (NP-) estabilizadas con citrato y ácido tánico (origen comercial) más la enzima con carga negativa (LOD-), pH > pI, en presencia y en ausencia de un policatión de carga permanente, el poli (dialildimetilamonio) (PDDA+)  y II) NP funcionalizadas con la enzima unida covalentemente, con carga resultante negativa (NP-LOD)- y PDDA+ como contra ión. Se utilizaron discos de Au pulidos a espejo, activados electroquímicamente, recubiertos con ácido 3-mercapto propan sulfónico, seguido de inmersiones alternadas en las soluciones de polianión y policatión. Se utilizó voltametría cíclica a 1 mV s-1 en presencia de Ferrocenmetanol  como mediador artificial en soluciones desoxigenadas con nitrógeno. Autoensamblados de NP-+ LOD-, con y sin el agregado de PDDA+: La respuesta catalítica observada después de la inmovilización de la primera bicapa de LOD- con NP- fue satisfactoria, indicando la presencia de interacciones no electrostáticas entre la enzima y las NP. Se obtuvieron respuestas lineales de la corriente catalítica con la concentración de sustrato. Sin embargo, la señal analítica no aumentó proporcionalmente al realizar una nueva secuencia de inmersiones tendiente a incorporar sucesivas bicapas. Esta falta de correlación puede deberse a la baja permeabilidad de la película frente al sustrato aniónico, en cuyo caso la capa externa de enzima es mayoritariamente responsable de la corriente catalítica. Los ensamblados realizando con la intercalación de capas de PDDA+ no presentaron ventajas significativas. Autoensamblados de (NP-LOD)- + PDDA+: La respuesta catalítica obtenida con una bicapa de NP funcionalizadas con LOD fue lineal con la concentración de lactato, aunque se observó la misma tendencia que en el caso anterior, es decir, el incremento del número de bicapas no se traduce en un aumento proporcional de las corrientes catalíticas.   1. F Q Tang, X W Meng , D Chen, J G Ran, C O Zheng Science in China Serie B- Chemistry 43 (2000) 268 2. K R Brown, M J Natán T,angminr, 14 (1998) 726.