Estudio teórico de las adsorción de la forma zwitteriónica de dopamina sobre óxido de grafeno

A.C ROSSI FERNÁNDEZ; N.J. CASTELLANI; N.DOMANCICH; S.FUENTE; L.MEIER

Buenos Aires

Congreso; 103a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2018

La dopamina es un neurotransmisor que presenta un papel relevante en distintos sistemas del cuerpo humano.La detección de su forma zwitteriónica (ZDA) a pH sérico es de suma importancia y, entre los sensores propuestos,los transistores de efecto de campo (FET) donde se emplea grafeno u óxido de grafeno (GO) como material para elgate del FET han demostrado ser muy sensibles a las moléculas adsorbidas. En el presente trabajo se estudió teóri-camente la estabilidad de diversas estructuras de GO y se analizó la adsorción de ZDA sobre dicho substrato. Loscálculos se realizaron en el marco de la teoría del funcional de la densidad (DFT), empleando el programa VASP(Vienna Ab-initio Simulation Program). Para la supercie de GO se consideron varias conguraciones de 5 gruposepoxi y de 5 grupos hidroxilo para una celda hexagonal 5x5. En un trabajo previo Y. Su y col. [Carbon 67 (2014)146] estudiaron la estabilidad del GO con dos grupos epoxis en la misma supercie y observaron el siguienteorden de estabilidad de mayor a menor: Para; Armchair; ZigZag. En nuestro trabajo vemos que al reordenar laestructura con grupos epoxis en Para y ZigZag se logra mejorar la energía. Por otro lado se estudió la adsorciónde ZDA sobre la supercie de GO. Las geometrías estudiadas corresponden a diferentes acercamientos de estamolécula a un único grupo epoxi o grupo hidroxilo del GO por celda unidad. La energía de adsorción en todoslos casos resultó ser exotérmica y de mayor magnitud que en el caso del grafeno regular. Se produce siempreuna transferencia electrónica de la molécula hacia el substrato. En el caso de estar el grupo amino de la ZDApróximo al epoxi se produce la ruptura de un enlace N-H y la formación de un hidroxilo supercial. Por otra parteel acercamiento del grupo amino de la ZDA a un hidroxilo termina en la formación de una molécula de agua. Seanalizaron los caminos de reacción correspondientes y se los compararon con aquellos asociados al acercamientode la forma neutra de la molécula de dopamina.