Funcionalización de nanotubos de carbono: caracterización y aplicaciones analíticas para el desarrollo de (bio)sensores electroquímicos

RIVAS G. A., FERREYRA N. F., RUBIANES M. D., PEDANO M. L., LUQUE G. L., GUTIERREZ F. A., DALMASSO P. GASNIER A. PIRMO E., JALIT Y., COMBA F. N., BRACAMONTE M. V.

Montevideo

Congreso; 5to Congreso Iberoamericano de Química Analítica y II Congreso Uruguayo de Química Analítica.; 2012

Los nanotubos de carbono (CNTs) han sido ampliamente usados para el desarrollo de (bio)sensores electroquímicos debido a sus excelentes propiedades [1]. Sin embargo, debido a las interacciones - entre sus anillos aromáticos, ellos tienden a agregarse, dificultando su solubilización y aplicación en biosensores electroquímicos [2]. En este presentación se discuten las ventajas de la funcionalización no covalente de los (CNTs) para el desarrollo de (bio)sensores electroquímicos. Las dispersiones fueron obtenidas por sonicado de MWCNT con diferentes polímeros, polihistidina (Polyhis), glucosa oxidasa (GOx), DNA de doble hebra de timo de ternera (dsDNA) y polietilenimina (PEI) en soluciones de etanol/agua. Los electrodos modificados se obtuvieron por deposición de una alícuota de la dispersión sobre GCE y la posterior evaporación del solvente a temperatura ambiente. Las dispersiones fueron caracterizadas por diversas técnicas electroquímicas (voltamperometría cíclica y de pulsos, ?stripping? de adsorción, amperometría, espectroscopía de impedancia electroqupimica) y no electroquímicas (espectroscopía uv-visible e IR, SEM y SECM). La plataforma de GCE modificada con Polyhis fue usada para la detección sensible y selectiva de ácido úrico o dopamina en presencia de ácido ascórbico; la cuantificación de paracetamol y ácido ascórbico en muestras farmacéuticas y la construcción de arquitecturas supramoleculares por autoensamblado de GOx sobre CNT-Polyhis, permitiendo la detección sensible y selectiva de glucosa en muestras de interés alimentario. La eficiencia de la dispersión de MWCNTs tipo bamboo en dsDNA de timo de ternera fue promovida por la interacción de las bases del dsADN con las paredes de los CNTs y por la escisión y desnaturalización parcial de la doble hebra en las condiciones en que se efectúa la dispersión. La modificación de GCE con esta dispersión posibilitó la cuantificación altamente sensible de dopamina. La modificación de GCE con MWCNTs dispersos en PEI resultó una estrategia interesante ya que la actividad electrocatalítica de los CNTs permitió una disminución notable en los sobrepotenciales de oxidacion de ácido ascórbico y de este modo se pudo realizar la cuantificación simultánea de mezclas de neurotransmisores y metabolitos relacionados. Los resultados obtenidos demuestran que la cuidadosa selección del agente dispersante de los CNTs, de las condiciones de trabajo y de los CNTs permite obtener (bio)sensores electroquímicos sensibles y selectivos. [1] S. K. Vashist, D. Zheng, K. Al-Rubeaan, J. H. T. Luong, F.-S. Sheu, Biotechnolical Advances 29, 169 (2011). [2] S. W. Kim, T. Kim, Y. S. Kim, H. S. Choi, H. J. Lim, S. J. Yang, C. R. Park, Carbon 50, 3 (2012).