Biosensores basados en electrodos descartables para monitoreo in situ de contaminantes emergentes

BORON, IGNACIO; WIRTH, SONIA; ANGELA, JUAREZ; BATTAGLINI, FERNANDO

San Luis

Congreso; VI Congreso Argentino de la Sociedad de Toxicologia y Química Ambiental de Argentina; 2018

Sociedad de Toxicologia y Química Ambiental de Argentina

Introducción. Los contaminantes emergentes son compuestos presentes en diferentes fuentes de agua, a los que recientemente se ha asociado a un potencial riesgo para el ambiente y la salud de la población. Sin embargo, no se poseen aún datos adecuados para evaluar el impacto asociado ya que los relevamientos son escasos y costosos. En el presente trabajo proponemos el desarrollo de técnicas de detección in situ para tal fin, combinando la utilización de módulos biológicos intercambiables para el reconocimiento especifico de analitos, sobre electrodos impresos de grafito como plataforma versátil para la transducción de la respuesta biológica. Resultados. El primer sistema desarrollado combina nanopartículas de SiO2 con lacasas de origen fúngica (Trametes trogii) y vegetal (Rhus vernicifera) sobre la superficie del electrodo de trabajo para la detección de compuestos fenólicos. Los resultados frente a catecol mostraron que la lacasa de origen vegetal es la más adecuada para realizar medidas a pH 7.4 con una sensibilidad de 28.2±1.2 μA mM-1 cm-2 y un límite de detección de 6.2 μM. Sin embargo, a pH 4.5 la lacasa de origen fúngico presentó mejor desempeño con valores de 46.2±2.0 μA mM-1 cm-2 y 5.5 μM para las cifras de mérito correspondientes. En un segundo caso se inmovilizaron microalgas cuya superfice se encuantra cargada negativamente utilizando un polielectrolito cargado positivamente como es la polialilamina, para la detección de compuestos inhibidores de la fotosíntesis. Se evaluó la respuesta del biosensor frente a atrazina para dos especies de microalgas, Scenedesmus acutus y Monoraphidium contortum, obteniendose valores de sensibilidad de 0.71x102 y 9.4x102 μA mM-1 cm-2, y límites de detección de 1.26 y 0.38 uM, respectivamente. Finalmente, se observó que el efecto inhibitorio reversible del herbicida, sumado a una muy buena estabilidad del sistema, permitió su utilización por periodo de al menos 2 meses desde su construcción. Conclusiones. Los biosensores desarrollados y evaluados en este trabajo muestran sensibilidad y límites de detección adecuados para el desarrollo de metodologías robustas y de bajo costo, tomando como referencia los niveles de fenoles totales e inhibidores de la fotosíntesis hallados en aguas superficiales. Se espera que la versatilidad de la plataforma utilizada permita la incorporación de nuevos módulos biológicos y materiales con el fin de alcanzar liímites de detección en el orden de los niveles guía establecidos.