INFIQC   05475
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES EN FISICO- QUIMICA DE CORDOBA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Aplicaciones analíticas de (bio)sensores electroquímicos basados en nanoestructuras de carbono
Autor/es:
E. N. PRIMO; F. GUTIERREZ; P. DALMASSO; A. GASNIER; M. EGUILAZ-RUBIO; G. L. LUQUE; M. L. PEDANO; M. C. RODRIGUEZ; N. F. FERREYRA; M. D. RUBIANES; G. A. RIVAS
Lugar:
La Serena
Reunión:
Congreso; XXI Congreso de la Sociedad Iberoamericana de Electroquímica (SIBAE),; 2014
Institución organizadora:
Sociedad Iberoamericana de Electroquímica (SIBAE),
Resumen:
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, en tanto que desde 2004 se han reportado interesantes contribuciones en aspectos relacionados con el uso de grafeno (Gr) para  el desarrollo de (bio)sensores electroquímicos. En esta comunicación se presenta un análisis crítico acerca de la respuesta electroquímica así como las aplicaciones analíticas de (bio)sensores basados en el empleo de nanotubos de carbono (CNT) y grafeno (Gr). Los (bio)sensores preparados con CNT fueron obtenidos por dispersión de dos tipologías estructurales de los mismos: "hollow" (hCNT) y "bamboo" (bCNT) en diferentes polímeros y posterior deposición en la superficie de electrodos de carbono vítreo (GCE). Se efectuó un análisis crítico del efecto de la potencia y tiempo de sonicado, relación polímero/CNT y naturaleza del polímero en el comportamiento electroquímico de GCE modificado con CNT dispersos en polietilenimina (PEI) y polihistidina (Polyhis)empleando ácido ascórbico como marcador rédox. Los (bio)sensores resultantes estuvieron dirigidos a: i)la cuantificación de Cu(II) con GCE/hCNT-Polyhis a través de la preconcentración del catión mediante la formación de complejos con la Polyhis que soporta los CNT y posterior reducción electroquímica del Cu (II) acumulado; ii)la detección amperométrica de aminoácidos electroactivos y no electroactivos a bajos potenciales y pH fisiológicos empleando GCE modificado con una dispersión de micropartículas de cobre, hCNT y PEI a través de la formación de complejos entre el aminoácido y el cobre superficial; iii)la cuantificación amperométricade peróxido de hidrógeno empleando GCE modificado con bCNT dispersos en PEI. En cuanto al desarrollo de (bio)sensores electroquímicos basados en el uso de Gr, se trabajó con electrodos obtenidos por dispersión de Gr en aceite mineral ("graphene paste electrode", GrPE). Se efectuó una caracterización de los electrodos mediante voltamperometría cíclica (CV) y espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS), encontrándose que la presencia de Gr produce una disminución importante en los sobrepotenciales de oxidación de diversos marcadores rédox; una marcada disminución en la separación de los potenciales de pico en el caso de catecol e hidroquinona y una disminución en las resistencias de transferencia de carga para la cupla hidroquinona/benzoquinona, demostraron que aún en  presencia del aceite mineral, el Gr mantiene sus propiedades catalíticas. El GrPE se usó para la detección voltamperométricade NADH y la cuantificación de dopamina en presencia de ácido ascórbico (AA) por voltamperometría de pulso diferencial con "stripping" de adsorción previo cambio de medio. También se estudió la incorporación de alcohol deshidrogenasa (ADH) y su cofactor NAD+ y de polifenol oxidasa (PPO) para la cuantificación de etanol y de compuestos fenólicos, respectivamente, con excelente aplicación en la determinación de los analitos correspondientes en muestras reales de interés bromatológico. Los resultados permiten concluir que una adecuada selección del agente dispersante de los CNT seguido de la posterior modificación de GCE con la dispersión resultante, hace posible el desarrollo de (bio)sensores electroquímicos con excelente "performance" analítica; en tanto que la presencia de Gr enGrPE permite lograr excelentes resultados que surgen de una exitosa combinación de las ventajas de los materiales compósito y las propiedades catalíticas del Gr.