 Modelado de electrodos enzimáticos amperométricos autoensamblados capa por capa

V. FLEXER, F. GARAY, P.N. BARTLETT Y E.J. CALVO

Tandil, Buenos Aires

Congreso; XV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2007

AAIFQ

Sería muy provechoso y útil que la respuesta amperométrica de un biosensor pudiera predecirse sin necesidad de calibrar el dispositivo. En este sentido, el modelado de la respuesta de electrodos enzimáticos amperométricos sería útil en el diseño y la optimización de su performance [1]. En sistemas integrados, donde tanto la enzima como el mediador redox se encuentran inmovilizados dentro de una película, el acople entre los procesos de difusión y la cinética de Michaelis-Menten da como resultado ecuaciones diferenciales altamente no lineales sin solución analítica. Se encuentran en bibliografía soluciones para algunos casos límite [2], así como métodos para simular numéricamente el sistema. Construimos sistemas supramoleculares de glucosa oxidasa (GOx) y Os(byp)2pyClCH2NH enlazado covalentemente a cadenas de polialilamina (PAH-Os) por autoensamblado electrostático capa por capa de la enzima aniónica y el polielectrolito redox catiónico [3]. El método permite buen control del espesor y la estructura de las películas por ajuste del número de pasos de adsorción, el pH y la fuerza iónica de las soluciones. En este trabajo, estudiamos la respuesta de electrodos de Au modificados en función de la concentración de β-D-glucosa, espesor elipsométrico de las multicapas, concentración superficial de enzima y carga redox de Os. Los resultados experimentales fueron comparados con las fórmulas analíticas aproximadas de Bartlett y Pratt [2] y con resultados de simulaciones numéricas aplicando el método de relajación [2] acoplado a una rutina de ajuste Simplex para obtener parámetros desconocidos del sistema y ajustar un alto número de resultados experimentales.   [1] P.N. Bartlett, K.F.E. Pratt, Biosensors and Bioelectronics, 1993, 8, 451-462. [2] P.N. Bartlett, K.F.E. Pratt, J. Electroanalytical Chem., 1995, 397, 61-78. [3] E.J. Calvo, C.B. Danilowicz, A. Wolosiuk, 2005, PCCP, 7, 1-7 // E.J. Calvo, A. Wolosiuk, ChemPhysChem, 2005, 6, 43-47 // V. Flexer, E.S. Forzani, E.J. Calvo, S.J. Ludueña, L.I. Pietrasanta, Anal. Chem, 2006, 78, 399-407.