DISPERSIÓN DE NANOTUBOS DE CARBONO TIPO BAMBOO EN ADN DE DOBLE CADENA.

EMILIANO PRIMO; MARIA DOLORES RUBIANES; GUSTAVO RIVAS

CORDOBA

Congreso; XVI CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUIMICA Y QUIMICA INORGANICA; 2011

AAIFQ

Los nanotubos de carbono (CNT) representan un grupo de materiales a nanoescala muy atractivo con propiedades mecánicas, electrónicas, químicas y estructurales únicas. Sin embargo, el principal problema de emplearlos para el diseño de sensores electroquímicos es su insolubilidad o baja solubilidad en los solventes habituales. Se han implementado diversas estrategias tendientes a solucionar este inconveniente, siendo la más importante la dispersión de los mismos en diferentes materiales poliméricos. En este trabajo se caracterizó la dispersión de nanotubos de carbono tipo “bamboo” (CNTb) con ADN de doble cadena (dsADN) y se evaluó su aplicación para el desarrollo de sensores electroquímicos. Se efectuó un análisis crítico de los distintos parámetros que regulan la eficiencia de la dispersión empleando microscopías (SEM y TEM), electroforesis en gel, técnicas espectroscópicas (UV e IR) y electroquímicas (CV, DPV, stripping y amperometría) para caracterizar las dispersiones resultantes. Los resultados obtenidos demuestran que la dispersión de CNTb en una solución de dsADN en agua:etanol 50% V/V es dependiente de la naturaleza del solvente, del tiempo de sonicado y de la relación CNTb/ADN. La dispersión se encuentra promovida por la interacción entre las bases nitrogenadas del dsADN con las paredes de los CNTb, producto de una desnaturalización parcial y escisión del polinucleótido provocada por la aplicación de ultrasonido y la presencia de etanol en el medio dispersante. La dispersión óptima se logró con 1,0 mg/mL de CNTb disperso en una solución conteniendo 100 ppm de dsADN preparada en agua/etanol 50:50 y sonicada por 45 minutos. Los electrodos obtenidos por drop-coating de las dispersiones sobre carbono vítreo  pulido (GCE/CNTb-dsADN) se evaluaron empleando diferentes técnicas electroquímicas y peróxido de hidrógeno, ácido ascórbico, dopamina y ferricianuro de potasio como marcadores rédox. Se efectuó un estudio comparativo de la respuesta obtenida con electrodos de carbono vítreo y carbono vítreo modificado con una dispersión de nanotubos tipo hollow en dsADN. La modificación de GCE con CNTbdsADN le otorga a dicha superficie excelentes propiedades electrocatalíticas debido a la alta densidad en defectos de borde de los CNTb, como así también excelentes propiedades de preconcentración frente a analitos cargados positivamente. La plataforma GCE/CNTb-dsADN resulta muy promisoria para el desarrollo de nuevos (bio)sensores electroquímicos basados en las propiedades electrocatalíticas de los CNTb y las propiedades de reconocimiento biomolecular del ADN. La plataforma GCE/CNTb-dsADN resulta muy promisoria para el desarrollo de nuevos (bio)sensores electroquímicos basados en las propiedades electrocatalíticas de los CNTb y las propiedades de reconocimiento biomolecular del ADN. Los resultados obtenidos demuestran que la dispersión de CNTb en una solución de dsADN en agua:etanol 50% V/V es dependiente de la naturaleza del solvente, del tiempo de sonicado y de la relación CNTb/ADN. La dispersión se encuentra promovida por la interacción entre las bases nitrogenadas del dsADN con las paredes de los CNTb, producto de una desnaturalización parcial y escisión del polinucleótido provocada por la aplicación de ultrasonido y la presencia de etanol en el medio dispersante. La dispersión óptima se logró con 1,0 mg/mL de CNTb disperso en una solución conteniendo 100 ppm de dsADN preparada en agua/etanol 50:50 y sonicada por 45 minutos. Los electrodos obtenidos por drop-coating de las dispersiones sobre carbono vítreo  pulido (GCE/CNTb-dsADN) se evaluaron empleando diferentes técnicas electroquímicas y peróxido de hidrógeno, ácido ascórbico, dopamina y ferricianuro de potasio como marcadores rédox. Se efectuó un estudio comparativo de la respuesta obtenida con electrodos de carbono vítreo y carbono vítreo modificado con una dispersión de nanotubos tipo hollow en dsADN. La modificación de GCE con CNTbdsADN le otorga a dicha superficie excelentes propiedades electrocatalíticas debido a la alta densidad en defectos de borde de los CNTb, como así también excelentes propiedades de preconcentración frente a analitos cargados positivamente. La plataforma GCE/CNTb-dsADN resulta muy promisoria para el desarrollo de nuevos (bio)sensores electroquímicos basados en las propiedades electrocatalíticas de los CNTb y las propiedades de reconocimiento biomolecular del ADN. La plataforma GCE/CNTb-dsADN resulta muy promisoria para el desarrollo de nuevos (bio)sensores electroquímicos basados en las propiedades electrocatalíticas de los CNTb y las propiedades de reconocimiento biomolecular del ADN.