Multicapas autoensambladas de policationes y ADN. Aplicación en la detección de compuestos intercaladotes

NANCY F. FERREYRA, GUSTAVO A. RIVAS

Merlo, Argentina

Congreso; III Congreso Argentino Química Analítica.; 2005

Los biosensores de afinidad con ácidos nucleicos como elemento de reconocimiento han recibido una enorme atención en los últimos años. Estos biosensores permiten estudiar el evento de hibridación y también evaluar la interacción de ADN con fármacos, compuestos cancerígenos, péptidos, proteínas y/o contaminantes ambientales. Para el desarrollo de estos biosensores se han propuesto diferentes esquemas de inmovilización de ADN, tales como retención en matrices poliméricas, formación de enlaces covalentes, inmovilización por interacciones de afinidad, adsorción física y formación de multicapas autoensambladas por interacciones electrostáticas (ESA). La construcción de multicapas autoensambladas capa por capa, (L-b-L), ha sido ampliamente utilizada para desarrollar estructuras con una gran variedad de materiales: nanopartículas inorgánicas, polímeros y moléculas biológicas. La adsorción de ADN en estos arreglos tridimensionales resulta muy prometedora para el desarrollo de biosensores. Las propiedades, y en consecuencia la funcionalidad de dichos arreglos es altamente dependiente de las condiciones experimentales empleadas en su preparación: tipo de  soporte, naturaleza de los polielectrolitos empleados y fuerza iónica, entre otros. En el este trabajo se estudió la adsorción de ADN en multicapas autoensambladas empleando los policationes poli(dialildimetilaamonio) (PDDA) y poli(etileneimina) (PEI) sobre cuarzo y sobre electrodos de oro modificados con un tiol.  Mediante espectroscopia UV-Visible se estudió la cinética de adsorción de ADN  evaluándose el efecto de diversas variables tales como la naturaleza del polímero, la presencia de un film precursor, la fuerza iónica y el número de ciclos de adsorción. Se analizó el crecimiento de la estructura, bajo las condiciones experimentales óptimas seleccionadas previamente, en función del número de bicapas policatión/ADN. Sobre las estructuras adsorbidas, se estudió la interacción con compuestos intercaladotes. Estos compuestos son moléculas aromáticas planas con capacidad de insertarse la doble hebra y alojarse  entre las bases, en algunos casos también pueden interaccionar electrostáticamente en el exterior de la doble hebra. Se estudió la incorporación de aminas intercaladoras en función del tiempo de interacción y del número de bicapas adsorbidas. Las respuestas obtenidas se compararon con las observadas empleando las moléculas y el ADN en solución. Por medio de electroquímica estudió la respuesta de electrodos de oro modificados con multicapas autoensambladas,  se analizó la comportamiento electroquímico capa por capa de la cupla rédox Fe(CN)63-/ Fe(CN)64-. Por medio de voltametría de onda cuadrada se analizó la respuesta electroquímica de diferentes compuestos intercaladores y se evaluó la su efecto en las multicapas autoensambladas.