Nanotubos de carbono funcionalizados no covalentemente con avidina y GOx: nueva plataforma bioanalítica para la construcción de un biosensor bienzimático

RUBIANES MARÍA DOLORES; RIVAS GUSTAVO ADOLFO; GALLAY PABLO; GUTIERREZ FABIANA ANDREA

Río IV

Congreso; IX Congreso Argentino de Química Analítica; 2017

Asociación Argentina de Químicos Analíticos

La combinación de nanomateriales y biomoléculas para la construcción de plataformas bioanalíticas ha demostrado ser una excelente alternativa para el desarrollo de biosensores electroquímicos. Una de las estrategias más utilizadas para la incorporación de nanotubos de carbono (CNT) en los transductores electroquímicos es la funcionalización no covalente con biomoléculas, las que producen un cambio en la energía superficial de los CNT evitando su agregación y permitiendo obtener dispersiones de CNTs en disolventes polares.En este trabajo se presenta un biosensor bienzimático de glucosa basado en el uso de carbono vítreo modificado con nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNT) funcionalizados no covalentemente con avidina (Av) y glucosa oxidasa (GOx) sobre el que se inmovilizó peroxidasa de rábano biotinilada (HRP-bio).Se evaluaron las condiciones óptimas para lograr una eficiente dispersión de MWCNT analizando, al mismo tiempo, un aspecto primordial que es la preservación de las propiedades de bioafinidad deAv por HRP-bio y la actividad enzimática de GOx. La dispersión óptima se logró por ultrasonicación de una mezcla de MWCNT 0,50 mg/mL con una solución conteniendo 1,00 mg/mL de Av y GOx preparadas en agua/etanol 50:50 V/V.Se analizó la relación MWCNT/Av/GOx, no sólo en la eficiencia de la dispersión sino también en la capacidad de biorreconocimiento. Los resultados obtenidos demuestran que aún en presencia de etanol y bajo la acción del ultrasonido, tanto Av como GOx mantienen sus propiedades de biorreconocimiento. El íntimo contacto de HRP y GOx con los CNTs en la plataforma bioanalítica (GCE/MWCNTs-Av-GOx/HRP-bio) permitió la detecciónde la transferencia de carga directa desde el sitio activo de las mismas y la eficiente cuantificación de glucosa en presencia de hidroquinona como mediador rédox. La sensibilidad del biosensor resultante hacia glucosa, obtenida a partir de determinaciones amperométricas a -0,100 V usando hidroquinona (H2Q) como mediador redox fue (2.20 ± 0.04) µA mM-1.La combinación de las excelentes propiedades dispersantes de Av y GOx, la estabilidad de la dispersión de MWCNTs-Av-GOx y la interacción íntima entre MWCNTs, Av, GOx y HRP-bio permitió la construcción de un eficiente y robusto biosensor bienzimático de glucosa.