Funcionalización de nanotubos de carbono: caracterización y aplicaciones analíticas para el desarrollo de (bio)sensores electroquímicos

RIVAS G. A., FERREYRA N. F., RUBIANES M. D., PEDANO M. L., LUQUE G. L., GUTIERREZ F. A., DALMASSO P. GASNIER A. PIRMO E., JALIT Y., COMBA F. N., BRACAMONTE M. V.

Montevideo

Congreso; 5to Congreso Iberoamericano de Química Analítica y II Congreso Uruguayo de Química Analítica; 2012

Los nanotubos de carbono (CNT) han sido ampliamente usados para el desarrollo de biosensores electroquímicos debido a sus excelentes propiedades. Sin embargo, debido a sus interacciones pi-pi entre los anillos aromáticos, ellos tienden a agregarse, dificultando su solubilizarían y aplicaciones en biosensores electroquímicos. En esta presentación se discuten las ventajas de la funcionalización no covalente de los CNT para el desarrollo de dispositivos electroquímicos. Las dispersiones fueron obtenidas mediante el sonicado de los CNT con diferentes polímeros: polihistidina (polyhis), glucosa oxidasa (GOx), DNA de doble hebra de timo de ternera (dsDNA) y polietilenimina (PEI) en soluciones de etanol/agua. Los electrodos modificados se obtuvieron por deposición de una alícuota de la dispersión sobre GCE y la posterior evaporación del solvente a temperatura ambiente. Las dispersiones fueron caracterizadas por diversas técnicas electroquímicas (voltamperometría cíclica y de pulsos, stripping de adsorción, amperometría, espectroscopía de impedancia electroquímica) y no electroquímicas (espectroscopía uv-vis e IR, SEM y SECM). LA plataforme GCE modificada con polyhis fue usada para la detección sensible y selectiva de ácido úrico o dopamina en presencia de ácido ascórbico; la cuantificación de paracetamol y ácido ascórbico en muestras farmacéuticas y la construcción de arquitecturas supramoleculares por autoensamblado de GOx sobre CNT-polyhis, permitiendo la detección sensible y selectiva de glucosa en muestras de interés alimentario. La eficiencia de la dispersión de CNT tipo bamboo en dsDNA fue promovda por la interacción de las bases de dsDNA con las paredes de los CNT y por la escisión y desnaturalización parcial de la doble hebra en las condiciones en que se efectúa la dispersión. LA modificación de GCE con esta dispersión posibilitó la cuantificación altamente sensible de dopamina. LA modificación de GCE con CNT dispersos en PEI resultó una estrategia interesante ya que la actividad electrocatalítica de los CNT permitió una disminución notable en los sobrepotenciales de oxidación de ácido ascórbico y de este modo se pudo realizar la cuantificación simultánea de mezclas de neurotransmisores y metabolitos relacionados. Los resultados obtenidos demuestran que la cuidadosa selección del agente dispersante de los CNT, de las condiciones de trabajo y de los CNT permite obtener (biosensores) electroquímicos sensibles y selectivos