INFIQC   05475
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES EN FISICO- QUIMICA DE CORDOBA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Desarrollo de un biosensor de glucosa empleando nanotubos de carbono tipo bamboo y nanopartículas de oro modificadas con ácido borónico.
Autor/es:
MARCOS EGUÍLAZ, REYNALDO VILLALONGA, JOSÉ M. PINGARRÓN, NANCY F. FERREYRA, GUSTAVO A. RIVAS
Lugar:
La serena
Reunión:
Congreso; XXI Congreso de la Sociedad Iberoamericana de Electroquímica; 2014
Institución organizadora:
Sociedad Iberoamericana de Electroquímica
Resumen:
La necesidad de plataformas biosensoras sensibles, sencillas de usar, miniaturizadas, de bajo coste, rápidas y portátiles que permitan la detección ?in situ? de especies de interés constituye el principal reto de la Química Bioelectroanalítica moderna [1]. Se requieren estrategias originales para la preparación de electrodos con características idóneas y que sean aptos para la inmovilización de biomoléculas sin afectar sus funciones biológicas. En este sentido, el empleo de materiales híbridos de nanotubos de carbono (CNTs) y nanopartículas de oro (AuNPs) para la preparación de biosensores electroquímicos ha despertado un gran interés en los últimos años debido a la conjunción de sus excelentes propiedades electroquímicas [2]. La posibilidad de funcionalizar químicamente estos nanomateriales permite la inmovilización estable y selectiva de biomoléculas basadas en interacciones específicas [3]. En este trabajo se describe el diseño, optimización y caracterización de nuevas superficies bioelectródicas en las que se combinan las ventajas de los nanotubos de carbono ?bamboo? (bCNTs) dispersos en polietilenimina (PEI) con las propiedades de reconocimiento molecular de nanopartículas de oro modificadas con ácido 3-mercaptofenilborónico para la inmovilización de glucosa oxidasa (GOx). En el rango de pH fisiológico, el ácido bórico proporciona un anión borato estable que puede reaccionar con 1,2 - o 1,3-dioles para formar complejos reversibles y dado que GOx es una glicoproteína que contiene 16% de carbohidratos, la enzima puede ser inmovilizada sobre las AuNps a través de la formación del complejo boronato-diol [4]. Se optimizaron las condiciones para obtener una dispersión estable y reproducible de bCNTs en PEI. Sobre la base de las respuestas electroquímicas de ácido ascórbico (AA), peróxido de hidrógeno y otros marcadores, y la caracterización por UV-Vis y SEM, se seleccionaron como condiciones óptimas la dispersión de 1,0 mg mL-1 bCNTs en 4,0 mg mL-1 PEI de alto peso molecular preparado en agua y aplicación de ultracavitación con sonda ultrasónica al 50% de amplitud durante 5 min en baño de hielo. Las plataformas se prepararon por deposición de la dispersión de bCNT-PEI sobre electrodos carbono vítreo (GCE) y posterior evaporación del solvente a temperatura ambiente (GCE/bCNTs-PEI). Se estudiaron las condiciones de adsorción de las AuNPs y de GOx sobre las superficies modificadas con la dispersión. Se comparó la performance analítica del biosensor resultante, GCE/bCNTs-PEI/AuNPs/GOx, con la de estructuras análogas sin AuNPs, sin bCNTs, o con nanopartículas de oro modificadas con citrato (AuNPs-Cit). El uso de GCE modificado con bCNTs-PEI/AuNPs/GOx permitió la cuantificación de glucosa con una sensibilidad de (3,0 ± 0,2) x 103 µA M-1, valor 28 veces mayor que la obtenida empleando la estructura sin AuNPs, un intervalo lineal entre 0,25 y 2,50 x10-3 M y un límite de detección de 2,1x10-6 M.