INFIQC   05475
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES EN FISICO- QUIMICA DE CORDOBA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Nanopartículas magnéticas recubiertas con carbono: síntesis, caracterización y aplicaciones biomédicas
Autor/es:
TETTAMANTI CECILIA S.; ARANA MERCEDES; BECOFF PAULA; JACCOBO SILVIA ; RIVAS GUSTAVO; RODRÍGUEZ MARCELA C.
Lugar:
La Serena
Reunión:
Congreso; XXI CONGRESO DE LA SOCIEDAD IBEROAMERICANA DE ELECTROQUIMICA; 2014
Resumen:
Las propiedades únicas que exhiben las nanopartículas inorgánicas y la posibilidad de funcionalizar efectivamente sus superficies juegan un rol preponderante en el avance de la biología, la medicina y en el desarrollo de la nanobiotecnología. El típico tamaño de las nanopartículas las ubica en el mismo rango que muchas unidades biológicas, tales como proteínas y enzimas, pudiendo ser empleados como sondas capaces de actuar a nivel celular con una función específica. En la última década, merced a las excelentes propiedades ópticas, eléctricas y magnéticas, los nanocristales de metales y semiconductores han permitido el desarrollo de nuevos conceptos en el campo de los biosensores. Las propiedades ópticas y electroquímicas de quatum-dots y nanopartículas metálicas posibilitan su empleo como transductores incrementando la señal producto del evento de reconocimiento. Las nanopartículas han sido modificadas superficialmente para realizar funciones químicas o físicas específicas contribuyendo a un importante avance en el campo de la nanobiotecnología, en particular las nanoestructuras magnéticas funcionales que ya tienen aplicaciones de impacto en el diagnóstico y tratamiento (teránóstica) en medicina y biología. Este trabajo presenta una nueva metodología de síntesis para la obtención de nanopartículas de magnetita (NPs) recubiertas con carbono empleando como precursores hematita y carbono amorfo, su caracterización y aplicación en el desarrollo de un biosensor amperométrico para glucosa. Las propiedades estructurales y magnéticas de las NPs fueron determinadas por difracción de rayos X (XRD), microscopía de transmisión electrónica de alta resolución (HRTEM) y magnetometría de muestra vibrante (VSM). Los patrones XRD, refinados con el método de Rietveld, demuestran que la magnetita está presente a partir de las 6 horas de molienda continua y luego de las 18 horas de molienda continua y ?annealing? en atmósfera de argón la muestra contiene una única fase cristalina. Las curvas de magnetización para muestras con diferentes tiempos de molienda continua muestran un rango de valores de magnetización de saturación desde 34.1 emu/g (para 1 hora) hasta 78.0 emu/g (para 18 horas). Los campos coercitivos son de aproximadamente 500 Oe para todas las muestras. Los estudios de HRTEM revelan que las muestras están compuestas por ?clusters? de carbono amorfo con NPs de magnetita monodispersas de 20 nm. Las NPs fueron dispersadas en una matriz compósito de partículas de grafito embebidas en aceite mineral (CPE) con el fin de obtener un material de electrodo nanoestructurado. Se determinó que 10% de NPs es el contenido óptimo en el material de electrodo para lograr una respuesta altamente eficiente y selectiva aún en presencia de elevadas concentraciones de ácido úrico y ácido ascórbico. El transductor electroquímico modificado con 10% de NPs demostró un importante incremento en la sensibilidad para el proceso de reducción del peróxido de hidrógeno, en comparación con el comportamiento observado para una matriz compósito (CPE) modificada con 10% NPs de magnetita sintetizadas en idénticas condiciones y del mismo tamaño sin el recubrimiento de carbono. Cuando se inmovilizó GOx como elemento de biorreconocimiento el biosensor nanostructurado obtenido en condiciones óptimas demostró que puede ser empleado para la determinación de glucosa en muestras complejas en condiciones altamente sensibles y selectivas. Estas nuevas NPs ofrecen propiedades únicas para la detección electroquímica de marcadores de alto impacto y el desarrollo de dispositivos teranósticos inteligentes para aplicaciones biomédicas.