Inmunosensor electroquímico para la detección del herbicida clomazone usando fagos conjugados con puntos cuánticos de CdS

DI TOCCO A.; PORCAL G. V. ; ZON M. A.; FERNANDEZ H.; ROBLEDO S. N.; AREVALO F. J.

Congreso; 10º Congreso Argentino de Química Analítica; 2019

Introducción: Existe una fuerte demanda para el desarrollo de métodos de detección/cuantificación de diferentes analitos en diversos campos. Así, se ha avanzado en el desarrollo de diferentes biosensores donde el uso de un marcador adecuado puede conducir a un aumento de la sensibilidad y la selectividad. Una alternativa es emplear puntos cuánticos semiconductores como marcadores para desarrollar inmunosensores.1 Por otra parte, los bacteriófagos son una entidad biológica única que muestran una excelente selectividad y se utilizan activamente en el desarrollo de nuevos biosensores. Se han desarrollado inmunosensores electroquímicos usando fagos como hapteno competidor y como reconocedor del inmunocomplejo formado.2 El objetivo de este trabajo es desarrollar un inmunosensor electroquímico para la detección del herbicida clomazone usando fagos (fg) conjugados con puntos cuánticos de CdS (CdS QDot).Resultados y conclusiones: El inmunosensor electroquímico propuesto se basa en un inmunoensayo competitivo usando como hapteno competidor un fago conjugado con CdS QDot (fg-CdS QDot). La técnica electroquímica empleada para la detección del Cd2+ presente en los CdS QDot fue la voltamperometría de onda cuadrada de redisolución anódica (VOCRA). Se estudiaron las condiciones de funcionalización de la superficie del electrodo de carbono vítreo (ECV) para la inmovilización del anticuerpo monoclonal anti-clomazone (mAb-clomazone), como también las condiciones de redisolución anódica electroquímica del Cd2+. Primero, se realizó la funcionalización del ECV por electrografting de p-nitroanilina (PNA), a partir de una solución 3 mM PNA + 0,1 M LiClO4, mediante voltamperometría cíclica (VC) en el intervalo de potencial de 0 a 1,25 V, a una velocidad de barrido (v) de 10 mV s-1. Posteriormente, el grupo sustituyente nitro fue reducido electroquímicamente por VC, en el intervalo de potencial entre 0,4 a -1,4 V, v = 100 mV s-1, con el objetivo de formar grupos amino que permitan su unión covalente con el mAb-clomazone. Se determinó que con 3 ciclos de oxidación de la PNA y 10 ciclos sucesivos de reducción del grupo nitro se logra una máxima formación superficial de grupos amino y una máxima corriente anódica de redisolución del Cd electrodepositado. Por otra parte, se estudiaron el potencial (Ed) y el tiempo (td) de deposición del Cd+2, que permitieron una mayor corriente de redisolución. Así, el Ed y el td seleccionados fueron -0,95 V y 200 s, respectivamente. El inmunosensor electroquímico fue formado por inmovilización del mAb-clomazone, vía activación del anticuerpo con EDC/NHS. Por otra parte, los fg se conjugaron con CdS Qdot funcionalizados con grupos carboxilo (COOH) para formar fg-CdS QDot. La presencia de clomazone se determinó en un ensayo competitivo con el fg-CdS QDot. La etapa de detección se llevó a cabo por VOCRA en solución de HCl, 0,1 M, una vez formado el inmunocomplejo mAb-clomazone/fg-CdS QDots. Cada etapa de modificación del inmunosensor electroquímico fue verificada por espectroscopía de impedancia electroquímica.