ELECTRODOS DE CARBONO VITREO MODIFICADOS CON NANOTUBOS DE CARBONO Y POLIHISTIDINA: DISEñO, CARACTERIZACION Y APLICACIONES ANALITICAS DE INTERES CLINICO.

PABLO R. DALMASSO, MARIA L. PEDANO Y GUSTAVO A. RIVAS

Cordoba

Congreso; XVII Congreso Argentino de Fisicoquimica y Quimica Inorginica. PUNTO DE ENCUENTRO DE LA FISICA, LA QUIMICA Y LA BIOLOGIA; 2011

Los nanotubos de carbono (CNTs) representan un grupo cada vez mas importante de nanomateriales debido a sus exclusivas propiedades geometricas, mecenicas, electronicas y quimicas. Tales propiedades los hacen muy atractivos para su utilizacion en deteccion electroquimica. Sin embargo, la mayor dificultad para su uso en dispositivos electroquimicos es su baja solubilidad en los solventes habituales. Para lograr su mejor dispersabilidad se emplean diferentes estrategias, entre las cuales, la funcionalizacion no covalente de los CNTs ha demostrado ser altamente eficiente. En el presente trabajo se empleo polihistidina (PoliHis) para dispersar nanotubos de carbono de pared multiple (MWCNT) y conferirles un entorno biocompatible. Estas dispersiones se emplearon para modificar superficies de carbono vitreo (GCEs) y desarrollar biosensores electroquimicos para la determinacion de acido urico o dopamina en presencia de acido ascorbico. En la busqueda de aquella dispersion PoliHis/MWCNT que proporcione la mejor performance analitica, se evaluo el efecto de la proporcion de solvente, el tiempo de aplicacion de ultrasonido y la relacion PoliHis/MWCNT. Dichas dispersiones se caracterizaron empleando tecnicas electroquimicas (VC, amperometria, DPV) y microscopia electronica de barrido (SEM). Los resultados mostraron que la dispersion optima se obtiene con 1,0 mg/mL de MWCNT dispersos en una solucion conteniendo 0,25 mg/mL de PoliHis preparada en etanol/tampon acetato 0,20M pH = 5,00 (75:25) V/V y sonicada por 30 minutos. Dicha dispersion es estable aun luego de 20 dias desde su preparacion. La modificacion de GCEs con la dispersion  indicada anteriormente permitio la cuantificacion simultanea de mezclas de analitos de interes clinico: acido ascorbico/acido urico, y acido ascorbico/dopamina. Sobre estos electrodos modificados se logra la oxidacion del acido ascorbico y acido urico a sobrepotenciales de 260 mV y 60 mV menores, respectivamente, que sobre el electrodo de carbono vitreo sin modificar; en tanto que, el comportamiento de dopamina no presento cambios significativos cuando fue evaluado por GCEs modificados y sin modificar. La determinacion de acido urico en presencia de acido ascorbico 1,0x10-3 M mostro una respuesta lineal entre 1,0x10-6 y 6,0x10-5 M, con una sensibilidad de (9,1 +- 0,4)x105 µAM-1. La presencia de acido ascorbico en una concentracion de 1,0x10-3 M tampoco interfirio en la cuantificacion de dopamina, la cual respondio linealmente en un rango de concentracion de 1,0x10-6 a 8,0x10-5 M, con una sensibilidad de (12,0 +- 0,6)x105 µAM-1. Los analisis cuantitativos se llevaron a cabo empleando voltamperometria diferencial de pulso (DPV). Los resultados expuestos permiten mostrar la accion dispersante del poliamino acido de histidina sobre los nanotubos de carbono, lo cual posibilita la deteccion de bioanalitos de relevancia clinica a menores sobrepotenciales, permitiendo su cuantificacion aun en presencia de posibles interferentes.