Nanopartículas de oro como potenciales sensores y descontaminantes ambientales

RITA DORADO; DANIELA JUGO; VALENTINA REY; VERONICA I PAZ ZANINI; M. BEATRIZ ESPECHE TURBAY

Congreso; VIII Congreso Argentino de la Sociedad de Toxicología y Química Ambiental; 2022

Uno de los mayores desafíos de la biotecnología gris es la eliminación de agentes contaminantes mediante los procesos de remediación. La contaminación ambiental generada por efluentes residuales provenientes de industrias textiles, farmacéuticas, papeleras, entre otras, son los principales focos de estudio ya que estos desechos consisten en tintes orgánicos, responsables de la contaminación de aguas y con un impacto altamente negativo el ecosistema acuático. La bionanotecnología, a través del desarrollo de nanopartículas (NPs) metálicas, ha aportado conocimiento dentro del área de la remediación. Las NPs de oro (AuNPs) en particular, son de especial interés debido a sus fascinantes propiedades ópticas, químicas, electrónicas y su uso en foto-catálisis, siendo ésta última de particular utilidad, ya que les permiten estimular procesos químicos a través de la luz, contrarrestando el efecto de los agentes contaminantes. La síntesis biogénica de NPs empleando microorganismos es una alternativa ecoamigable, que busca generar el menor impacto negativo en el medio ambiente. En base a esto el objetivo del presente trabajo fue emplear a la cepa de Bacillus sp como usina enzimática para desarrollar AuNPs, y evaluar su potencial uso en la detección y eliminación de metabolitos contaminantes.Las AuNPs se sintetizaron a partir de extractos del medio Luria Bertari (LB) de Bacillus suplementado con glucosa al 2%, al cual se le adicionó HAuCl4 1 mM; y la caracterización fue realizada mediante espectroscopia de absorbancia (UV-Vis), dispersión de luz diamante (DLS), potencial zeta (pZ), espectroscopia infrarroja (FTIR), microscopia electrónica de barrido (SEM) y de transmisión (TEM). Las AuNPs fueron empleadas en la modificación superficial de electrodos serigrafiados de carbono (ESC), la reducción electrocatalítica de 4-p-nitrofenol (4-pNP) sobre los electrodos fue estudiada por voltamperometría cíclica y voltametría diferencial de pulso. La capacidad de degradar compuestos contaminantes se determinó a través de la reducción del 4-pNP, y su potencial foto-catalítico sobre el naranja de metilo (NM).Los espectros de absorción UV-Vis muestran bandas de resonancia de plasmón superficial a 585 nm detectando AuNPs estables luego de la síntesis biogénica, cuyo tamaño varía entre 62,5-201 nm, presentado una carga negativa de -31,7 ± 2 mV. Los resultados demostraron que las AuNPs otorgan propiedades electrocatalíticas a los ESC modificados, en la reducción del 4-pNP, logrando límites de detección en el orden micromolar. Así mismo las AuNPs demostraron una degradación del 74% de 4-pNP transcurrido 20 minutos de incubación, y una actividad fotocatalítica de degradación del 25% sobre el NM. Los resultados obtenidos permiten plantear el empleo de AuNPs sintetizadas a partir de Bacillus, como potenciales agentes de remediación de desechos de la industria textil, o su uso en la detección de contaminantes en los efluentes.