Caracterización óptica y electroquímica de multicapas autoensambladas de un derivado de quitosano y nanopartículas de oro. Aplicación al desarrollo de un biosensor de glucosa

M. V. BRACAMONTE; N. F. FERREYRA, O. LINAREZ PÉREZ; G. A. RIVAS, M. LÓPEZ TEIJELO.

Medellín, Colombia

Congreso; XVIII Congreso de la Sociedad Iberoamericana de Electroquímica.; 2008

SIBAE

El estudio de multicapas autoensambladas conteniendo nanopartículas ha despertado gran interés por sus potenciales aplicaciones en diversas áreas. Este tipo de estructuras pueden ser diseñadas para lograr determinadas propiedades fisicoquímicas, por lo que su caracterización es de fundamental importancia. En este trabajo se caracterizaron por métodos ópticos (espectroscopía UV-visible y elipsometría) y electroquímicos (Espectroscopía de Impedancia Electroquímica, EIE) las propiedades de estructuras autoensambladas de un derivado del policatión quitosano y nanopartículas de oro (Nps) de 10 nm de diámetro. Se analizó el efecto del número de capas ensambladas y del tiempo de adsorción de las Nps en las propiedades ópticas (índice de refracción y coeficiente de extinción) y el espesor de las estructuras. El análisis de la respuesta óptica indica que los resultados pueden ser ajustados con un modelo de película simple con anisotropía óptica uniaxial. La anisotropía observada incrementó con el tiempo de adsorción de las Nps. Los valores de espesor promedio por bicapa para tiempos de adsorción de Nps de 15 min y 30 min, resultaron 3 nm y 5 nm, respectivamente, indicando que existe una marcada interpenetración de capas. Estudios mediante EIE demostraron que no ocurren cambios significativos en la capacidad de la doble capa eléctrica con el incremento del número de bicapas. Asimismo, la resistencia de transferencia de carga de la cupla redox [Fe(CN)6]3-/4-, aumenta con el tiempo de adsorción de Nps debido a efectos de repulsión electrostática entre las especies en solución y la superficie modificada. Se incorporó la enzima glucosa oxidasa en dichas estructuras y se evaluó la variación de la respuesta a glucosa a través de la corriente de oxidación del peróxido de hidrógeno a 700 mV. La comparación de los resultados obtenidos en ausencia y en presencia de Nps muestra una mayor sensibilidad en el caso del biosensor preparado con Nps, como así también un incremento lineal de la sensibilidad con el número de capas de Nps adsorbidas.