Grafeno funcionalizado con biopolímeros: una nueva alternativa para la detección electroquímica altamente sensible y selectiva de dopamina

RUBIANES MARÍA DOLORES; CHEVALLIER BOUTELL IGNACIO; RIVAS GUSTAVO ADOLFO; MONTEMERLO ANTONELLA EVELIN

Río IV

Congreso; IX Congreso Argentino de Química Analítica; 2017

Asociación Argentina de Químicos Analíticos

La necesidad de una detección rápida, sensible y selectiva de biomarcadores asociados a ciertas patologías requiere del desarrollo de sensores eficientes. En este sentido, el estudio y utilización de nuevos materiales incorporados en dispositivos (bio)sensores ofrece la oportunidad de lograr rendimientos analíticos antes impensados. En este contexto, se destaca el uso denanohíbridos como elementos de transducción basados en la combinación de nanomateriales carbonáceos y bio-polímeros como una innovadora opción para su aplicación en dispositivos con propiedades multifuncionales.En el presente trabajo se estudiaron las propiedades ópticas y electroquímicas de plataformas híbridas constituidas por nanoláminas de grafeno y diversos agentes dispersantes. La selección del nanohíbrido adecuado permitió obtener un material apto para la construcción de un biosensor electroquímico ultrasensible y selectivo para la determinación del neurotransmisor dopamina (Do).Las nanoláminas de grafeno (Gr) se sintetizaron mediante exfoliación electroquímica a partir de una barra de grafito. Se utilizaron como agentes dispersantes del Gr moléculas de diferentes naturaleza y estructura tales como: ácido poliacrílico, polidialildimetilamonio, polietilenimina, dodecil bencensulfonato de sodio y los aminoácidos triptófano y tirosina. A partir de experimentos mediante espectroscopía UV-Vis, FTIR, dispersión dinámica de la luz y electroquímicos de los nanohíbridos obtenidos e inmovilizados sobre electrodos de carbono vítreo, se seleccionó como dispersión óptima aquella en la que se combinan Gr con tirosina. Se pudo determinar que este aminoácido no sólootorga grupos funcionales y densidad de carga adecuada a las nanoláminas para lapreconcentración de Do, sino que también ofrece grandes ventajas hacia dicho neurotransmisor tanto en términos de electro-catálisis como de sensibilidad. Mediante stripping voltamperométrico de adsorción y detección por DPV, se desarrolló una metodología especialmente apta para la preconcentración y posterior cuantificación de Do a niveles submicromolares en presencia desustancias fácilmente oxidables. En esas condiciones se pudo cuantificar Do en mezclas complejas con una sensibilidad de (1,43 ± 0,08) μA/μM. Además, el (bio)sensor propuesto fue utilizado para la cuantificación de Do en una formulación farmacéutica con un RDS del 4 % de manera directa y sin necesidad de pretratamiento de la muestra. Se concluye entonces que la combinación de laspropiedades electrocatalíticas del Gr sumado a las propiedades dispersantes y grupos funcionales aportados por la tirosina permitió obtener un nanohíbrido con atractivas posibilidades de aplicación en el campo de los biosensores electroquímicos y en otras áreas biomédicas.