Desarrollo de un sensor electroquímico para la detección de Escherichia Coli f4 (k88) empleando electrodos de carbono vítreo modificados con nanotubos de carbono

LORENA VIVIANA TARDITTO; FERNANDO JAVIER ARÉVALO; MARIA ALICIA ZON; HUGO GARCÍA OVANDO; FERNANDO JAVIER ARÉVALO, GERMÁN ALEJANDRO MESSINA, PATRICIA GABRIELA MOLINA, MARÍA ALICIA ZÓN, JULIO RABA, HÉCTOR FERNÁNDEZ

Mendoza

Congreso; VII CONGRESO ARGENTINO DE QUÍMICA ANALÍTICA; 2013

Asociación Argentina de Químicos Analíticos

Escherichia Coli enterotoxicogénica F4 (K88) (ECET F4) es uno de los principales agentes etiológicos involucrados en la diarrea neonatal y diarrea posdestete en porcinos. La presencia de ECET F4 en criaderos intensivos de porcinos genera importantes pérdidas económicas debido a las altas tasas de mortalidad y morbilidad [1,2]. En la práctica veterinaria es frecuente realizar un diagnóstico tentativo de infecciones ETEC F4  en base a los signos clínicos. La primera medida que se toma para tratar a los animales afectados es la utilización de antimicrobianos, aunque  su empleo excesivo e inadecuado puede generar resistencias múltiples en cepas patógenas [3].  La rápida detección de bacterias patógenas permite realizar un diagnóstico temprano de la enfermedad y puede contribuir a tomar decisiones más eficientes en el tratamiento. En la actualidad, la detección se realiza mediante técnicas convencionales, principalmente mediante recuento de colonias en cultivo, necesitando un prolongado tiempo de análisis y métodos moleculares como PCR, el cual presenta un elevado costo de equipamiento. Estos motivos dificultan su aplicación en diagnósticos de rutina. El objetivo de este trabajo es desarrollar un sensor electroquímico capaz de determinar ETEC F4 a bajas concentraciones empleando voltamperometría de onda cuadrada (VOC) como técnica electroquímica. Para ello se ha desarrollado un sensor el cual consta de un electrodo de carbono vítreo modificado con una dispersión de nanotubos de carbono de pared múltiple (activados) (NTCPM) en solución acuosa conteniendo 1 % de nafión. El electrodo modificado se construyó agregando 20 mL de dispersión de NTCPM (1 mg mL-1) sobre la superficie del electrodo. La superficie resultante fue estabilizada mediante ciclados sucesivos en solución amortiguadora de fosfato 0,01 M de pH 7 (SAF) empleando voltamperometría cíclica. Las suspensiones de ETEC F4 se prepararon inoculando una colonia pura en caldo tripteína soya incubando a 37ºC. El inóculo resultante fue luego centrifugado. El sedimento fue lavado sucesivamente con SAF, descartando el sobrenadante. Posteriormente, las bacterias fueron resuspendidas en SAF. La concentración de la suspensión de bacterias resultante fue determinada empleando medidas de turbidimetría correlacionando con la escala de estándares de McFarland [4]. Voltamperogramas de onda cuadrada de suspensiones de ETEC F4 mostraron un pico de oxidación irreversible a valores de potencial cercanos a 0,650 V vs Ag/AgCl. Los parámetros de la VOC utilizados fueron una frecuencia de 10 Hz, una amplitud de la onda (DELTAEOC) de 25 mV y un incremento de barrido de potencial (DELTAEb) de 5 mV. Se encontró variación de la señal con la concentración de ECET F4 y la frecuencia. Se optimizaron el tiempo de incubación de las bacterias (determinación de fase de crecimiento exponencial y estacionaria), el tiempo de acumulación (tac), el potencial de acumulación (Eac), la velocidad de agitación y los parámetros característicos de la OC.