Dispersión de nanotubos de carbono tipo “bamboo” en ADN de doble cadena: caracterización y aplicación para el desarrollo de sensores electroquímicos

EMILIANO N. PRIMO, MARÍA D. RUBIANES Y GUSTAVO A. RIVAS

Córdoba

Congreso; XVII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2011

Asociación Argentina de Fisicoquímica y Química Inorgánica

Los nanotubos de carbono (CNT) representan un grupo de materiales a nanoescala muy atractivo con propiedades mecánicas, electrónicas, químicas yestructurales únicas. Sin embargo, el principal problema de emplearlos para el diseñode sensores electroquímicos es su insolubilidad o baja solubilidad en los solventeshabituales. Se han implementado diversas estrategias tendientes a solucionar esteinconveniente, siendo la más importante la dispersión de los mismos en diferentesmateriales poliméricos.En este trabajo se caracterizó la dispersión de nanotubos de carbono tipo“bamboo” (CNTb) con ADN de doble cadena (dsADN) y se evaluó su aplicación parael desarrollo de sensores electroquímicos. Se efectuó un análisis crítico de los distintosparámetros que regulan la eficiencia de la dispersión empleando microscopías (SEM yTEM), electroforesis en gel, técnicas espectroscópicas (UV e IR) y electroquímicas(CV, DPV, stripping y amperometría) para caracterizar las dispersiones resultantes.Los resultados obtenidos demuestran que la dispersión de CNTb en una soluciónde dsADN en agua:etanol 50% V/V es dependiente de la naturaleza del solvente, deltiempo de sonicado y de la relación CNTb/ADN. La dispersión se encuentra promovidapor la interacción entre las bases nitrogenadas del dsADN con las paredes de losCNTb, producto de una desnaturalización parcial y escisión del polinucleótidoprovocada por la aplicación de ultrasonido y la presencia de etanol en el mediodispersante. La dispersión óptima se logró con 1,0 mg/mL de CNTb disperso en unasolución conteniendo 100 ppm de dsADN preparada en agua/etanol 50:50 y sonicadapor 45 minutos.Los electrodos obtenidos por drop-coating de las dispersiones sobre carbono vítreopulido (GCE/CNTb-dsADN) se evaluaron empleando diferentes técnicaselectroquímicas y peróxido de hidrógeno, ácido ascórbico, dopamina y ferricianuro depotasio como marcadores rédox. Se efectuó un estudio comparativo de la respuestaobtenida con electrodos de carbono vítreo y carbono vítreo modificado con unadispersión de nanotubos tipo hollow en dsADN. La modificación de GCE con CNTbdsADNle otorga a dicha superficie excelentes propiedades electrocatalíticas debido ala alta densidad en defectos de borde de los CNTb, como así también excelentespropiedades de preconcentración frente a analitos cargados positivamente.La plataforma GCE/CNTb-dsADN resulta muy promisoria para el desarrollo denuevos (bio)sensores electroquímicos basados en las propiedades electrocatalíticasde los CNTb y las propiedades de reconocimiento biomolecular del ADN.