INVESTIGADORES
FERREYRA Nancy Fabiana
congresos y reuniones científicas
Título:
Nuevas estrategias para el diseño de Biosensores electroquímicos basados en el uso de Nanotubos de Carbono
Autor/es:
GUSTAVO A. RIVAS, NANCY F. FERREYRA, MARÍA D. RUBIANES, MARÍA L. PEDANO, GUILLERMINA L. LUQUE, SILVIA A. MISCORIA, GUSTAVO D. BARRERA.
Lugar:
Niteroi, RJ, Brasil
Reunión:
Congreso; 1º Congreso Ibero-Americano de Química Analítica; 2005
Institución organizadora:
Universidade Federal Fluminense,
Resumen:
En esta comunicación se presentan nuevas alternativas para el diseño de sensores electroquímicos
para la cuantificación de diversos bioanalitos basadas en el uso de nanotubos de carbono de pared múltiple.
Los electrodos han sido construidos básicamente siguiendo dos estrategias, a) Mediante dispersión
de los nanotubos de carbono en aceite mineral a fin de obtener un material compósito llamado pasta de
nanotubos de carbono (CNTPE) y b) Mediante dispersión de los nanotubos de carbono en nafion y posterior
inmovilización en carbono vítreo (NCNT-GCE).
a) CNTPE: Los nanotubos de carbono demostraron excelentes propiedades electrocatalíticas aún en
presencia del aceite mineral (40.0 % P/P), permitiendo lograr una notable disminución de los
sobrepotenciales para la oxidación y reducción de peróxido de hidrógeno, oxidación de NADH y reducción
de hidroquinona. Esta gran ventaja en la transferencia de carga hizo posible el empleo de CNTPE para la
construcción de sensores de pesticidas, ácido ascórbico, catecolaminas y metabolitos relacionados. También
fue empleado para estudiar la adsorción y electrooxidación de oligo y polinucleótidos, lográndose excelentes
resultados bajo condiciones en las que sobre el clásico electrodo de pasta de grafito la respuesta es muy
pobre. Sobre la base de estas excelentes propiedades electrocatalíticas de CNTPE se prepararon biosensores
enzimáticos para la cuantificación de glucosa, fenoles, alcoholes, catecoles y lactato mediante la
incorporación de las correspondientes enzimas (glucosa oxidasa, alcohol deshidrogenasa, polifenoloxidasa y
lactato oxidasa). En el caso de glucosa oxidasa, por ejemplo, merced al notable efecto electrocatalítico de los
nanotubos de carbono en la reducción del peróxido de hidrógeno, se pudo mejorar la sensibilidad en un factor
de 43, al mismo tiempo que se logró una excelente selectividad. También se estudió el efecto de la
incorporación de partículas metálicas de iridio y cobre, conocidos catalizadores de la reducción de peróxido
de hidrógeno, para la cuantificación altamente sensible y selectiva de glucosa, obteniéndose un incremento en
la sensibilidad en un factor de 5 respecto del compósito sin metal. El CNTPE modificado con partículas de
cobre también fue empleado exitosamente en la cuantificación de aminoácidos, con excelentes límites de
detección bajo condiciones absolutamente menos drásticas que las reportadas en la literatura.
presencia del aceite mineral (40.0 % P/P), permitiendo lograr una notable disminución de los
sobrepotenciales para la oxidación y reducción de peróxido de hidrógeno, oxidación de NADH y reducción
de hidroquinona. Esta gran ventaja en la transferencia de carga hizo posible el empleo de CNTPE para la
construcción de sensores de pesticidas, ácido ascórbico, catecolaminas y metabolitos relacionados. También
fue empleado para estudiar la adsorción y electrooxidación de oligo y polinucleótidos, lográndose excelentes
resultados bajo condiciones en las que sobre el clásico electrodo de pasta de grafito la respuesta es muy
pobre. Sobre la base de estas excelentes propiedades electrocatalíticas de CNTPE se prepararon biosensores
enzimáticos para la cuantificación de glucosa, fenoles, alcoholes, catecoles y lactato mediante la
incorporación de las correspondientes enzimas (glucosa oxidasa, alcohol deshidrogenasa, polifenoloxidasa y
lactato oxidasa). En el caso de glucosa oxidasa, por ejemplo, merced al notable efecto electrocatalítico de los
nanotubos de carbono en la reducción del peróxido de hidrógeno, se pudo mejorar la sensibilidad en un factor
de 43, al mismo tiempo que se logró una excelente selectividad. También se estudió el efecto de la
incorporación de partículas metálicas de iridio y cobre, conocidos catalizadores de la reducción de peróxido
de hidrógeno, para la cuantificación altamente sensible y selectiva de glucosa, obteniéndose un incremento en
la sensibilidad en un factor de 5 respecto del compósito sin metal. El CNTPE modificado con partículas de
cobre también fue empleado exitosamente en la cuantificación de aminoácidos, con excelentes límites de
detección bajo condiciones absolutamente menos drásticas que las reportadas en la literatura.
Los nanotubos de carbono demostraron excelentes propiedades electrocatalíticas aún en
presencia del aceite mineral (40.0 % P/P), permitiendo lograr una notable disminución de los
sobrepotenciales para la oxidación y reducción de peróxido de hidrógeno, oxidación de NADH y reducción
de hidroquinona. Esta gran ventaja en la transferencia de carga hizo posible el empleo de CNTPE para la
construcción de sensores de pesticidas, ácido ascórbico, catecolaminas y metabolitos relacionados. También
fue empleado para estudiar la adsorción y electrooxidación de oligo y polinucleótidos, lográndose excelentes
resultados bajo condiciones en las que sobre el clásico electrodo de pasta de grafito la respuesta es muy
pobre. Sobre la base de estas excelentes propiedades electrocatalíticas de CNTPE se prepararon biosensores
enzimáticos para la cuantificación de glucosa, fenoles, alcoholes, catecoles y lactato mediante la
incorporación de las correspondientes enzimas (glucosa oxidasa, alcohol deshidrogenasa, polifenoloxidasa y
lactato oxidasa). En el caso de glucosa oxidasa, por ejemplo, merced al notable efecto electrocatalítico de los
nanotubos de carbono en la reducción del peróxido de hidrógeno, se pudo mejorar la sensibilidad en un factor
de 43, al mismo tiempo que se logró una excelente selectividad. También se estudió el efecto de la
incorporación de partículas metálicas de iridio y cobre, conocidos catalizadores de la reducción de peróxido
de hidrógeno, para la cuantificación altamente sensible y selectiva de glucosa, obteniéndose un incremento en
la sensibilidad en un factor de 5 respecto del compósito sin metal. El CNTPE modificado con partículas de
cobre también fue empleado exitosamente en la cuantificación de aminoácidos, con excelentes límites de
detección bajo condiciones absolutamente menos drásticas que las reportadas en la literatura.
b) NCNT-GCE: La otra estrategia interesante para el desarrollo de nuevas plataformas para sensores
fue la inmovilización de nanotubos de carbono previamente dispersos en nafion en electrodos de carbono
vítreo. Esta capa demostró ser una excelente plataforma para la construcción de diversas arquitecturas
supramoleculares mediante la inmovilización de polisacáridos naturales y enzimas del tipo de glucosa
oxidasa y polifenol oxidasa. Esta nueva metodología también fue usada para la cuantificación altamente
sensible y selectiva de dopamina y compuestos relacionados.
Las excelentes propiedades de estos electrodos basados en el uso de nanotubos de carbono los
convierten en plataformas sumamente promisorias para el desarrollo de diferentes capas de
biorreconocimiento, abriendo las puertas a interesantes aplicaciones analíticas.
fue la inmovilización de nanotubos de carbono previamente dispersos en nafion en electrodos de carbono
vítreo. Esta capa demostró ser una excelente plataforma para la construcción de diversas arquitecturas
supramoleculares mediante la inmovilización de polisacáridos naturales y enzimas del tipo de glucosa
oxidasa y polifenol oxidasa. Esta nueva metodología también fue usada para la cuantificación altamente
sensible y selectiva de dopamina y compuestos relacionados.
Las excelentes propiedades de estos electrodos basados en el uso de nanotubos de carbono los
convierten en plataformas sumamente promisorias para el desarrollo de diferentes capas de
biorreconocimiento, abriendo las puertas a interesantes aplicaciones analíticas.
La otra estrategia interesante para el desarrollo de nuevas plataformas para sensores
fue la inmovilización de nanotubos de carbono previamente dispersos en nafion en electrodos de carbono
vítreo. Esta capa demostró ser una excelente plataforma para la construcción de diversas arquitecturas
supramoleculares mediante la inmovilización de polisacáridos naturales y enzimas del tipo de glucosa
oxidasa y polifenol oxidasa. Esta nueva metodología también fue usada para la cuantificación altamente
sensible y selectiva de dopamina y compuestos relacionados.
Las excelentes propiedades de estos electrodos basados en el uso de nanotubos de carbono los
convierten en plataformas sumamente promisorias para el desarrollo de diferentes capas de
biorreconocimiento, abriendo las puertas a interesantes aplicaciones analíticas.