Arquitecturas integradas nanomateriales-biopolímeros: aplicaciones analíticas para la detección de multimarcadores

EMILIANO N. PRIMO, FABIANA GUTIERREZ, YAMILE JALIT, M. LAURA RAMÍREZ, M. FERNANDA PASSARINO, M. FLORENCIA PASSARINO, MARCELA C. RODRÍGUEZ, M. DOLORES RUBIANES, GUSTAVO A. RIVAS

Córdoba

Congreso; Nanocórdoba; 2014

En las últimas dos décadas ha surgido un gran interés en el empleo de nanomateriales para el diseño de (bio)sensores electroquímicos. En particular, el campo de los sensores electroquímicos basados en nanotubos de carbono (CNT) ha experimentado un notable crecimiento desde 1996 debido, principalmente, a su excelente conductividad eléctrica y gran área superficial. En esta comunicación se presentan diferentes posibilidades de construcción de plataformas biosensoras preparadas con CNT de dos tipologías estructurales: hollow (hCNT) y bamboo (bCNT). Los nanomateriales fueron dispersados con diferentes biopolímeros, tales como polietilenimina, polilisina, polidopamina (poliDo), Glucosa Oxidasa (GOx), ADN doble hebra de timo de ternera (dsADN) y posteriormente inmovilizados en la superficie de electrodos de carbono vítreo (GCE) mediante drop coating. En este trabajo se demuestra el rol del biopolímero presente en las dispersiones así como también las aplicaciones analíticas de los (bio)sensores resultantes en la cuantificación de diferentes de biomarcadores de alto impacto como glucosa, ADNs, proteínas, neurotransmisores e indicadores de incidencia ambiental. Se efectuó un análisis crítico del efecto del tiempo de sonicado, solvente y relación biopolímero/CNT en el comportamiento electroquímico de GCE modificado con las diferentes dispersiones empleando diferentes marcadores rédox. Además se estudiaron las ventajas de la obtención de arquitecturas supramoleculares construidas a partir de la plataforma base conformada por los GCE/dispersiones con los diferentes biopolímeros. Se puso especial énfasis en el análisis de la influencia de la funcionalización del nanomaterial,  de la inmovilización de las biomoléculas empleadas como elementos de biorreconocimiento y de la estrategia de transducción en la eficiencia de las plataformas bioanalíticas resultantes. Mediante la caracterización electroquímica, espectroscópica y microscópica se demuestra la presencia de los diferentes biopolímeros y su interacción con los CNT promoviendo su dispersión estable, permitiendo además a ambos componentes, CNT y biomolécula, conservar sus propiedades electroquímicas y de biorreconocimiento . Los (bio)sensores resultantes estuvieron dirigidos a: i) la cuantificación amperométrica de glucosa en diferentes tipos y matrices de muestras de alimentos y fármacos, ii) la cuantificación amperométrica de principios activos en diferentes fámacos tales como: prometazina e hidroquinona iii) la detección de ácidos nucléicos de diferentes naturaleza mediante ?stripping? voltamperométrico de adsorción, iv) la detección de indicadores de impacto ambiental  como es el caso del arsénico. Los resultados permiten concluir que una adecuada selección de la interfaz  nanomaterial/biomolécula/transductor  permite  la  obtención  de (bio)sensores electroquímicos con  excelente   performance  analítica lo que abre las puertas al desarrollo de nuevas herramientas analíticas para la cuantificación sensible y selectiva de diversos bioanalitos.