Aplicaciones analíticas de un nuevo nanohíbrido obtenido a partir de nanotubos de carbono de pared múltiple funcionalizados con inmunoglobulina G humana.

MICHAEL LÓPEZ MUJICA; ALEJANDRO TAMBORELLI; PABLO DALMASSO; GUSTAVO RIVAS

San Juan Capital

Congreso; XII Congreso Argentino de Química Analítica; 2023

Los nanotubos de carbono han demostrado ser eficientes en el desarrollo de (bio)sensores electroquímicos debido a sus conocidas propiedades. Sin embargo, presentan bajo o nula solubilidad en una gran variedad de solventes. Por ello, se ha planteado su funcionalización con diversas moléculas las cuales, además de solubilizarlos, les confieren distintas propiedades a las nanoestructuras de carbono. En tal sentido, se seleccionó la inmunoglobulina G humana (IgG) como agente de funcionalización no covalente de nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNTs), la cual resultó ser muy efectiva como exfoliante, y se comprobó, mediante espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS), que conserva sus propiedades de inmunorreconocimiento dentro del nanohíbrido resultante MWCNT-IgG. Teniendo en cuenta estos dos aspectos importantes, se planteó la construcción de (bio)sensores basados en i) las propiedades de inmunorreconocimiento de la IgG en el nanohíbrido y ii) la actividad electrocatalítica de los MWCNTs exfoliados. Es así como, a modo de prueba de concepto y para evaluar las aplicaciones analíticas del nuevo nanohíbrido, se desarrollaron dos sensores electroquímicos modelo: i) un inmunosensor impedimétrico para la detección del anticuerpo anti-inmunoglobulina G humana (anti-IgG), aprovechando las propiedades de inmunoafinidad de las IgG presentes en el nanohíbrido (rango lineal: 5-50 µg mL-1; límite de detección: 2 µg mL−1), y ii) un sensor voltamperométrico para la cuantificación de ácido úrico aprovechando la electroactividad de los MWCNTs exfoliados (rango lineal: 5,0 x 10−7- 5,0 x 10−6 M; límite de detección: 165 nM).De manera adicional, se empleó el nanohíbrido MWCNT-IgG como plataforma base para el desarrollo de un genosensor impedimétrico para la cuantificación del gen BRCA1, un biomarcador para el diagnóstico temprano de cáncer de mama, a través de la adsorción de la sonda de captura sobre GCE/MWCNT-IgG, favorecida por la interacción electrostática entre el exoesqueleto de ADN y la densidad de carga positiva de las IgG al pH de trabajo. Los resultados mostraron una respuesta lineal a las concentraciones de BRCA1 entre 10-15 y 10-10 M, un límite de detección de 0,3 fM y una reproducibilidad del 4,0 %. Además, se cuantificó el biomarcador en muestras de suero humano enriquecido, con porcentajes de recuperación del 94 %.Estas plataformas dan cuenta de la gran versatilidad del nanohíbrido MWCNT-IgG, el cual no sólo permitió la detección del anticuerpo anti-IgG, sino también el desarrollo de (bio)sensores electroquímicos capaces de cuantificar bioanalitos de interés clínico y oncológico.