Preparacion y caracterizacion quimica y fisica de peliculas de baja dimensionalidad basadas en carbono para aplicaciones biologicas

N. BAJALES LUNA; P. BERCOFF; G. I. LACCONI

Córdoba

Congreso; Nanocórdoba 2014; 2014

P 2293 Preparacion y caracterizacion quimica y fisica de peliculas de baja dimensionalidad basadas en carbono para aplicaciones biologicas Bajales Luna N 1,Bercoff P 1,Lacconi G I 2 1 Instituto de Fisica Enrique Gaviola de Cordoba, CONICET-UNC. Facultad de Ciencias Exactas Fisicas y Naturales - Universidad Nacional de Cordoba. Facultad de Matematica Astronomia y Fisica - Universidad Nacional de Cordoba 2 Instituto de Investigaciones Fisico-Quimicas de Coordoba, CONICET-UNC. Dpto. de Fisicoquimica, Facultad de Ciencias Quimicas Universidad Nacional de Cordoba El estudio de sistemas nanodimensionados basados en el carbono, tales como el grafito, grafeno y sus respectivos oxidos, ha adquirido gran importancia en los ultimos años, no sólo por sus novedosas propiedades físicas y químicas, sino también por sus potenciales aplicaciones en diversos campos de la ciencia y la tecnología. Entre los ejemplos de actual relevancia se encuentran las plataformas robustas de diferentes materiales con recubrimientos de partículas de oxidos de grafito y grafeno para estudiar la adsorcion de moleculas biologicas (aminoacidos, peptidos, etc.) (1). Estos sistemas pueden adquirir distintas configuraciones, siendo la formacion de peliculas delgadas de gran interes por ejemplo, en el area de la medicina, ya que en algunas publicaciones se ha reportado que los distintos alotropos del carbono presentan una fuerte citotoxicidad hacia las bacterias, bajo ciertas condiciones de concentracion e incubacion (2). De esta manera, se ha demostrado que las propiedades fisico-quimicas de los nanomateriales basados en el grafeno, tales como el contenido de distintos grupos funcionales, su dimension y conductividad electrica y termica, pueden ser sintonizadas para impactar positivamente en la solucion de distintos problemas relacionados a la salud, contaminacion ambiental, etc. En este trabajo se presentan resultados sobre la preparacion y caracterizacion quimica y fisica de peliculas de baja dimensionalidad basadas en el carbono (grafito, oxido de grafito y oxido de grafeno), depositadas sobre polipropileno y silicio monocristalino. Las superficies de los sustratos elegidos tienen caracteristicas muy diferentes en cuanto a su rugosidad, estructura y grado de hidrofilicidad. El recubrimiento de estos sustratos se realiza empleando decapado ionico (via seca) e inmersion en dispersiones (via humeda) bajo distintas condiciones. La caracterizacion vibracional de los distintos sistemas empleados se realiza mediante espectroscopia Raman, conocida como una importante herramienta para establecer la identificacion quimica de los materiales carbonosos. La caracterizacion estructural y morfologica se lleva a cabo por microscopia optica confocal, AFM (en modo intermitente) y FE-SEM. Las imagenes obtenidas por las distintas microscopias evidencian la formacion de un deposito de laminas delgadas y planas (grafeno y oxido de grafeno) y una distribucion con distintos grados de uniformidad de particulas tridimensionales (grafito y oxido de grafito), dependiente de las condiciones empleadas. Observamos que en el deposito por via humeda, la adhesion y recubrimiento depende de la concentracion de la dispersion de particulas, mientras que la deposicion en seco es mayormente uniforme e independiente de las caracteristicas del sustrato. En la zona de primer orden de los espectros Raman se identifican las bandas G (1590cm−1) y D (1350cm−1), cuyos anchos e intensidades absolutas y relativas dan cuenta del orden vs desorden en la estructura cristalina de Csp2 y Csp3, respectivamente. Asimismo, las contribuciones a la banda 2D en la zona de segundo orden permiten caracterizar la naturaleza y espesor de los sistemas empleados (grafito, grafeno, oxido de grafeno). El impacto de los recubrimientos de los distintos sistemas preparados en la actividad antibacteriana es evaluado empleando la bacteria Escherichia coli. La proyeccion de los resultados conduce al dise?no de materiales con recubierta de carbono como una pelicula protectora, biocompatible para su empleo en biomedicina, alimentos, ambiente, purificacion de agua, etc. Agradecimientos: CONICET, SECyT-UNC, FONCyT, CEMETRO-UTN (Dres. D. Brussa y C. Schurrer), LAMARX-IFEG (SNM) y LANN-INFIQC (SNM). Referencias: (1) Vamsi K. Kodali, Jan Scrimgeour, Suenne Kim, John H. Hankinson, Keith M. Carroll, Walt A. de Heer, Claire Berger, Jennifer E. Curtis, Langmuir, 2011, 27(3), 863-865. (2) Satish Bykkam, Venkateswara Rao K., Shilpa Chakra CH. and Tejaswi Thunugunta, International Journal of Advanced Biotechnology and Research , ISSN 0976-2612, Online ISSN 2278-599X, 2013, 4 (1), pp 142-146.