EFECTO DE LA INCORPORACIÓN DE PROTEÍNAS EN LA RESPUESTA DE COMPÓSITOS DE GRAFITO MODIFICADOS CON NANOPARTÍCULAS DE MAGNETITA

FAUSTO NAHUEL COMBA; FABIANA GUTIÉRREZ; PILAR HERRASTI; MARÍA DOLORES RUBIANES; GUSTAVO RIVAS

CÓRDOBA

Congreso; XVI CONGRESO ARGENTINO DE FÍSICOQUIMICA Y QUÍMICA INORGÁNICA; 2011

AAIFQ

En los últimos años ha aumentado notablemente el interés en el empleo de materiales nanoestructurados para el desarrollo de (bio)sensores electroquímicos. En ese sentido, las nanopartículas ( NP) magnéticas ofrecen una serie de ventajas entre las que se destacan su biocompatibilidad y su actividad catalítica en la respuesta rédox de compuestos de interés biomédico, como el peróxido de hidrógeno.  En este trabajo se estudió el efecto de la incorporación de diferentes proteínas en compósitos de grafito (CPE) modificados con NP de magnetita electroquímicamente generadas(Fe3O4) en la reducción de peróxido de hidrógeno. El sistema fue caracterizado empleando voltamperometría cíclica, amperometría, espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) y microscopía electrónica de barrido (SEM). La incorporación de proteínas en el compósito produce un incremento en la respuesta amperométrica para peróxido de hidrógeno a -0,100 V. El orden en las sensibilidades para la reducción de peróxido de hidrógeno es el siguiente: CPE-Fe3O4-caseína > CPE-Fe3O4-albúmina > CPE-Fe3O4-mucina > CPE-Fe3O4-Lizozima > CPE-Fe3O4-GOx > CPE-Fe3O4-insulina > CPE-Fe3O4 > CPE, indicando que la magnitud de la respuesta depende de la naturaleza de la proteína. Experimentos realizados con CPE-Fe3O4 (5,0 % P/P) conteniendo diferentes cantidades de albúmina entre 2,5 % y 10,0 % P/P, y con CPE-albúmina (5,0 % P/P) y cantidades variables de Fe3O4 entre (2,5 y 10,0 % P/P) demostraron que la relación entre la cantidad de proteína y la de NP presentes en el compósito es un parámetro importante en la mejora observada en la reducción de peróxido de hidrógeno. Estudios realizados por SEM pusieron en evidencia que, en presencia de las proteínas, las NP presentan una distribución significativamente más homogénea en el compósito, siendo este efecto más marcado para albúmina. Sobre la base de estos resultados, queda claro que el incremento marcado en la sensibilidad para la reducción de peróxido de hidrógeno (en algunos casos en dos órdenes de magnitud comparado con CPE) se debe al efecto dispersivo de las proteínas, lo que permite una más eficiente actividad catalítica de las nanopartículas dispersadas. Por lo tanto, una adecuada selección de la/s proteína/s y de las NP presentes en el compósito permite obtener (bio)sensores enzimáticos más sensibles y selectivos. 3O4) en la reducción de peróxido de hidrógeno. El sistema fue caracterizado empleando voltamperometría cíclica, amperometría, espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) y microscopía electrónica de barrido (SEM). La incorporación de proteínas en el compósito produce un incremento en la respuesta amperométrica para peróxido de hidrógeno a -0,100 V. El orden en las sensibilidades para la reducción de peróxido de hidrógeno es el siguiente: CPE-Fe3O4-caseína > CPE-Fe3O4-albúmina > CPE-Fe3O4-mucina > CPE-Fe3O4-Lizozima > CPE-Fe3O4-GOx > CPE-Fe3O4-insulina > CPE-Fe3O4 > CPE, indicando que la magnitud de la respuesta depende de la naturaleza de la proteína. Experimentos realizados con CPE-Fe3O4 (5,0 % P/P) conteniendo diferentes cantidades de albúmina entre 2,5 % y 10,0 % P/P, y con CPE-albúmina (5,0 % P/P) y cantidades variables de Fe3O4 entre (2,5 y 10,0 % P/P) demostraron que la relación entre la cantidad de proteína y la de NP presentes en el compósito es un parámetro importante en la mejora observada en la reducción de peróxido de hidrógeno. Estudios realizados por SEM pusieron en evidencia que, en presencia de las proteínas, las NP presentan una distribución significativamente más homogénea en el compósito, siendo este efecto más marcado para albúmina. Sobre la base de estos resultados, queda claro que el incremento marcado en la sensibilidad para la reducción de peróxido de hidrógeno (en algunos casos en dos órdenes de magnitud comparado con CPE) se debe al efecto dispersivo de las proteínas, lo que permite una más eficiente actividad catalítica de las nanopartículas dispersadas. Por lo tanto, una adecuada selección de la/s proteína/s y de las NP presentes en el compósito permite obtener (bio)sensores enzimáticos más sensibles y selectivos.