Estudio electroquímico y óptico de multicapas autoensambladas de policationes y ADN. Aplicación en la detección de compuestos intercaladores

NANCY FERREYRA, GUSTAVO RIVAS.

Termas de Río Hondo, Santiago del Estero, Argentina

Congreso; XIII Congreso Argentino de Físico Química y Química Inorgánica; 2005

Los biosensores de afinidad que contienen ácidos nucleicos como elemento de reconocimiento han recibido una enorme atención en los últimos años. Estos biosensores permiten estudiar no sólo el evento de hibridación sino también evaluar la interacción de ADN con fármacos, péptidos, proteínas y contaminantes ambientales. Su aplicación es muy promisoria puesto que ofrecen una alternativa más económica, rápida, simple y eficiente que los métodos tradicionales. Para el desarrollo de estos biosensores se han propuesto diferentes estrategias de inmovilización de ADN, tales como retención en matrices poliméricas, enlace covalente, interacciones por afinidad, adsorción por interacciones hidrofóbicas y formación de multicapas autoensambladas. Esta última metodología ofrece la ventaja de ser simple y aplicable a la construcción de multicapas de diversidad de especies cargadas (poli-iones, proteínas, enzimas, ADN y nanopartículas) sobre distintos soportes sólidos (silicio, cuarzo, vidrio, oro, carbono vítreo) permitiendo así el estudio de las características fisicoquímicas de los depósitos formados mediante  técnicas electroquímicas, ópticas y de microscopía. En el presente trabajo se estudió la adsorción de ADN en multicapas autoensambladas por interacciones electrostáticas con los policationes poli(dialildimetilamonio) (PDDA) y poli(etilenimina) (PEI) sobre cuarzo y oro modificado con ácido mercapto-propan-sulfónico (MPS). Mediante espectroscopía uv-visible in situ se evaluó la evolución de la señal de ADN a 260 nm para autoensamblados construidos variando: la identidad del policatión, tiempo de adsorción y concentración de ADN, número de ciclos de adsorción, fuerza iónica del electrolito soporte y efecto de una película precursora (PP). Esta película consiste en un depósito realizado por la adsorción alternada del polication correspondiente y el polianion poliestirensulfonato (PSS) sobre el soporte sólido. De acuerdo con los resultados obtenidos se seleccionaron las condiciones experimentales que permitieron lograr la mayor cantidad de ADN adsorbido. Los resultados indican que la adsorción de ADN se favorece a altas fuerzas iónicas, lograndosé mayor cubrimiento superficial. La presencia de PP, permite alcanzar la saturación superficial en tiempos más cortos. El estudio electroquímico de los multicapas fue realizado empleando las zondas rédox hexaciano ferrato III/II y Hexaminrutenio III/II . La respuesta electroquímica, corriente de pico y separación de los potenciales de pico, se analizó capa por capa en función de la velocidad de barrido del potencial. También se evaluó la interacción de ADN con indicadores rédox con capacidad de intercalar y con diferentes aminas aromáticas y se analizaron las posibilidades de aplicación analítica.