DISEÑO RACIONAL DE UN NANOSENSOR INTEGRADO DE TEMPERATURA Y PH

YAMILI TOUM; SOFÍA L. ACEBEDO; ANDREA BORDONI; CARLA C. SPAGNUOLO; ALEJANDRO WOLOSIUK

Ciudad Autónoma de Bs As

Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

La encapsulación de colorantes fluorescentes dentro de matrices coloidales y su funcionalización superficial son vías muy atractivas para monitorear cambios en entornos micro/nanométricos. Más aún, la utilización de nanopartículas de SiO2 (NP SiO2) es ideal para aplicaciones bioanalíticas dado que son químicamente inertes, no son atacadas por microorganismos y su superficie puede ser fácilmente modificada. Las cianinas (CNNs) constituyen una familia de colorantes fluorescentes catiónicos con alta actividad en la región del IR cercano del espectro de radiación (650-950 nm). En particular, las aminotricarbocianinas presentan cambios en la intensidad de fluorescencia como función del pH del medio con marcada sensibilidad en el rango de pH fisiológico (pH 6-8). Por otro lado, nuestro grupo ha reportado la síntesis de un nanotermómetro de SiO2 dopado con [Ru(bpy)3]2+, cuya luminiscencia depende de la temperatura. Con el objetivo de construir un sensor dual de pH (aminotricarbocianina) y temperatura ([Ru(bpy)3]2+) en NP SiO2, se presentan resultados preliminares sobre la interacción fotofísica de ambos fluoróforos y la síntesis de una aminotricarbocianina convenientemente funcionalizada para su conjugación covalente a la superficie de NP SiO2.El estudio de la señales de emisión de fluorescencia de ambas sondas en solución indicó la existencia de interacciones fotofísicas. En particular, se observó que la emisión del [Ru(bpy)3]2+ se desactiva por el agregado de CNNs. Esta disminución de la luminiscencia del [Ru(bpy)3]2+ puede atribuirse a un mecanismo de Transferencia de Energía por Resonancia de Förster (FRET) donde el [Ru(bpy)3]2+ es el donante y la CNN es el aceptor. Estos resultados fueron empleados para diseñar el sensor de manera racional; la síntesis controlada de capas de SiO2 sobre nanopartículas permite modular y desacoplar las señales luminiscentes integradas a la matriz de SiO2.Por otra parte, se realizó una síntesis convergente de tres pasos para la obtención de la aminotricarbocianina con funciones -COOH, grupo que permitirá el anclaje a la superficie de las NP SiO2 a través de un enlace amida. La CNN derivada del 1,1,2-trimetil-benzo[e]indol se logró obtener mediante un protocolo sencillo y con buen rendimiento en la escala de los pocos gramos y se caracterizó por RMN de 1H y 13C.