Nanomateriales de grafeno para detección e inmovilización de proteínas: Sensibilidad vs. propiedades

RUBIANES MARÍA DOLORES; BOLLO SOLEDAD; RIVAS GUSTAVO ADOLFO; PRIMO EMILIANO

Carlos Paz

Congreso; IV Nanocórdoba; 2017

El grafeno y óxido de grafeno (GO) han sido nanomateriales ampliamente implementados como soporte para una gran variedad de biomoléculas de interés biológico, clínico e industrial. En el caso de las aplicaciones que implican la inmovilización o incorporación sobre sustratos sólidos, es necesario ajustar y controlar el proceso de ensamblado, no sólo para aprovechar sus propiedades intrínsecas sino también para maximizar la cantidad de material incorporado yuna distribución reproducible y apropiada en la superficie para utilizar la plataforma en la detección o incorporación de biomoléculas.En el presente trabajo se estudió críticamente la relación entre la naturaleza del nanomaterial derivado de grafeno y su capacidad para la inmovilización y detección de proteínas, utilizando albúmina sérica bovina (BSA) como modelo. Los materiales empleados fueron GO, GO modificado covalentemente con quitosano (GO-CHIT) y GO-CHIT reducido químicamente (RGO-CHIT). Su incorporación a sustratos de Au derivatizados con ácido mercapto-propansulfónico (MPS) se llevó a cabo a través del autoensamblado mediado por interacciones electrostáticas. Las propiedades electroquímicas de las plataformas resultantes se estudiaron apartir de impedancia electroquímica y voltamperometria cíclica, la reactividad electroquímica superficial se evaluó empleando microscopia de barrido electroquímico (SECM) en tanto que los procesos de inmovilización se siguieron con SPR.Las plataformas Au/MPS/PDDA/GO, Au/MPS/GO-CHIT y Au/MPS/RGO-CHIT mostraroncambios significativos en la respuesta electroquímica y reactividad superficial usando una sonda rédox. A partir de SPR se evaluó en tiempo real la construcción de las arquitecturas supramoleculares y se obtuvieron los cubrimientos superficiales de BSA. A partir de la variación del pH de las dispersiones ensambladas se encontró que la dispersabilidad y la carga superficial son factores determinantes de la cantidad de nanomaterial inmovilizado y de laspropiedades electroquímicas de las estructuras resultantes. Au/MPS/PDDA/GO fue la plataforma que presentó la mayor capacidad de inmovilización de la proteína modelo, mientras que Au/MPS/RGO-CHIT fue la de mayor sensibilidad electroquímica frente la inmovilización de la misma. Así, la primera plataforma sería la indicada para biosensores de afinidad con detección óptica mientras que la segunda, para biosensores electroquímicos de afinidad.