Estudio teórico de la adsorción de la forma zwitteriónica de dopamina sobre óxido de grafeno

NICOLÁS DOMANCICH; ANA ROSSI; LORENA MEIER; FUENTE, SILVIA; N. CASTELLANI

Buenos Aires

Congreso; 103 Reunión de la Asociación Física Argentina; 2018

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La dopamina es un neurotransmisor que presenta un papel relevante en distintos sistemas del cuerpo humano.La deteccion de su forma zwitterionica (ZDA) a pH serico es de suma importancia y, entre los sensores propuestos,los transistores de efecto de campo (FET) donde se emplea grafeno u oxido de grafeno (GO) como material para elgate del FET han demostrado ser muy sensibles a las moleculas adsorbidas. En el presente trabajo se estudio teori-camente la estabilidad de diversas estructuras de GO y se analizo la adsorcion de ZDA sobre dicho substrato. Loscalculos se realizaron en el marco de la teora del funcional de la densidad (DFT), empleando el programa VASP(Vienna Ab-initio Simulation Program). Para la supercie de GO se consideron varias conguraciones de 5 gruposepoxi y de 5 grupos hidroxilo para una celda hexagonal 5x5. En un trabajo previo Y. Su y col. [Carbon 67 (2014)146] estudiaron la estabilidad del GO con dos grupos epoxis en la misma supercie y observaron el siguienteorden de estabilidad de mayor a menor: Para; Armchair; ZigZag. En nuestro trabajo vemos que al reordenar laestructura con grupos epoxis en Para y ZigZag se logra mejorar la energa. Por otro lado se estudio la adsorcionde ZDA sobre la supercie de GO. Las geometras estudiadas corresponden a diferentes acercamientos de estamolecula a un unico grupo epoxi o grupo hidroxilo del GO por celda unidad. La energa de adsorcion en todoslos casos resulto ser exotermica y de mayor magnitud que en el caso del grafeno regular. Se produce siempreuna transferencia electronica de la molecula hacia el substrato. En el caso de estar el grupo amino de la ZDAproximo al epoxi se produce la ruptura de un enlace N-H y la formacion de un hidroxilo supercial. Por otra parteel acercamiento del grupo amino de la ZDA a un hidroxilo termina en la formacion de una molecula de agua. Seanalizaron los caminos de reaccion correspondientes y se los compararon con aquellos asociados al acercamientode la forma neutra de la molecula de dopamina.