Optimización de una superficie nanoestructurada para el desarrollo de un inmunosensor electroquímico

RIBERI, W. I.; ZON, M. A.; ARÉVALO, FERNANDO J.; FERNÁNDEZ, H.

Río Cuarto

Congreso; IX CONGRESO ARGENTINO DE QUÍMICA ANALÍTICA; 2017

Asociación Argentina de Químicos Analíticos

Optimización de una superficie nanoestructurada para el desarrollo de un inmunosensor electroquímicoW. Iván Riberi, M. Alicia Zon, Fernando J. Arévalo y Héctor FernándezGrupo de Electroanalítica (GEANA), Departamento de Química, Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales, Universidad Nacional de Río Cuarto. Ruta Nacional 36 ? Km. 601, Río Cuarto.*e-mail: iriberi@exa.unrc.edu.arINTRODUCCIÓN. Las superficies nanoestructuradas son muy empleadas en el campo de los inmunosensores electroquímicos para inmovilizar anticuerpos y para producir un aumento en la señal de respuesta del analito de interés. En el presente trabajo se emplean nanotubos de carbono (NTCs) multipared dispersos en solución acuosa de polietilénimina (PEI) y nanopartículas de oro (NPsAu) para modificar la superficie del electrodo de trabajo (ET) de un electrodo impreso de carbono (EIC) a los efectos de construir un inmunosensor electroquímico. PEI es un polímero muy utilizado dado que permite obtener dispersiones homogéneas de NTCs así como también unirse a biomoléculas como los anticuerpos. Las NPsAu promueven la transferencia electrónica entre moléculas electroactivas y electrodos, y tienen la habilidad de adsorber moléculas biológicas sin pérdida de su actividad; además de que favorecen una adecuada distribución y orientación de los anticuerpos sobre la superficie del electrodo. Así, la composición de la superficie fue optimizada mediante diseño experimental diseño experimental para modelar y optimizar la respuesta.RESULTADOS. Se estudiaron dos factores, el volumen de NPsAu y el volumen de NTCs, y el efecto que ejercían ambos sobre dos respuestas del sistema: la resistencia a la transferencia de carga (Rct) y la corriente de pico catódica (Ip,c) de una cupla K4[Fe(CN)6]/K3[Fe(CN)6] 1 mM en KCl 0,1 M, las cuales se estudiaron por espectroscopía de impedancia electroquímica (EIE) y voltamperometría cíclica (VC), respectivamente. Se trabajó con un diseño full factorial de tres niveles, donde los niveles empleados para ambos factores fueron 4, 8 y 12 µL. Las VC se efectuaron entre -0,3 y 0,45 V, a una velocidad de barrido de 0,1 Vs-1; mientras que las EIC se realizaron aplicando una perturbarción de 0,01 V en un intervalo de frecuencias de 50 kHz a 500 mHz, utilizando como circuito equivalente el circuito [R(Q[R(QT)])]. El análisis de la RSM para la respuesta de Ip,c produjo un ajuste de la misma con un modelo lineal de la forma Ip,c = 1,0x10-4 + 2,6x10-6*VNTCs + 6,4x10-6*VNPsAu, con prob>F del modelo F del modelo