Diseño de una plataforma multifuncional para el desarrollo de biosensores

RUBIANES MARÍA DOLORES; RIVAS GUSTAVO ADOLFO; GUTIERREZ FABIANA ANDREA

Río IV, Córdoba

Congreso; IX Congreso Argentino de Química Analítica; 2017

Asociación Argentina de Químicos Analíticos

Los nanotubos de carbono (CNT) han sido ampliamente utilizados para el diseño de biosensores electroquímicos y plasmónicos, debido a sus excepcionales propiedades estructurales, electrónicas, ópticas y mecánicas y a la posibilidad de inmovilizar biomoléculas con el fin de conferirles propiedades de biorreconocimiento. En este sentido, una de las estrategias empleadas para laconstrucción de estas plataformas es la funcionalización no covalente de los mismos con diferentes biomoléculas que actúan como medio dispersante.En esta presentación se discuten los aspectos más relevantes del diseño y caracterización de una plataforma multifuncional empleando avidinacomo agente dispersante de nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNTs) y su aplicación para el desarrollo de biosensores.Se evaluaron las condiciones óptimas para dispersar MWCNT con avidina, a fin de lograr no sólo una eficiente dispersión de las nanoestructuras, sino también de conferirles propiedades de biorreconocimiento como plataforma de reconocimiento molecular multifuncional.Se caracterizó la dispersión de MWCNT con avidina empleando SEM, FTIR, UV-Vis, dispersión dinámica de luz (DLS), dicroísmo circular (DC), resonancia de plasmón superficial (SPR) y técnicas electroquímicas. Se analizó la relación MWCNT/avidina, no sólo en la eficiencia de la dispersión sino también en la capacidad de biorreconociento de la avidina que soporta los CNTs. La plataformade reconocimiento molecular multifuncional fue obtenida mediante drop-coating sobre carbono vítreo (GCE/CNT-avidina) y el reconocimiento molecular se evaluó empleando peroxidasa de rábano biotinilada (HRP-bio).La dispersión óptima se logró mezclando MWCNT 0,5 mg/mL con una solución de avidina 1,0 mg/mL (preparada en agua/etanol 50:50 V/V) seguido de ultrasonicado por 5,0 minutos . Los resultados obtenidos demuestran que aún en presencia de etanol y bajo la acción del ultrasonido, la proteína mantiene su capacidad de biorreconociento, ya que la inmovilización de HRP-bio ocurre primordialmente por formación del complejo de afinidad (avidina-biotina), siendo las interaccionesinespecíficas menores al 4 %. La concentración de HRP-bio y el tiempo de interacción de avidinabiotina óptimos evaluados por EIE y SPR, fueron 1,0 mg/mL y 30 min respectivamente.La funcionalización no covalente de los MWCNTs con avidina resultó muy eficiente a pesar de las condiciones drásticas de trabajo (medio etanólico y aplicación de ultrasonido), posibilitando el desarrollo de una plataforma con enorme potencialidad para el diseño y la construcción de plataformas bioanalíticas de reconocimiento molecular multifuncional de gran versatilidad que podrán ser empleadas para el desarrollo de genosensores, inmunosensores y aptasensores.