Nanohilos de ZnO empleados en biosensor enzimático de glucosa de primera generación

GALLAY, PABLO; TOSI EZEQUIEL; TIRADO, MONICA; COMEDI, DAVID

Merlo, San Luis

Congreso; 100º Reunión Nacional de Física, Asociación Física Argentina; 2015

Asociación Física Argentina

En este trabajo presentamos un sensor de glucosa, el cual incorpora la conjunción de dos procesos, el de la modificación de la arquitectura molecular de un electrodo a través de la nanoestructuración y el de la funcionalización del electrodo con diferentes materiales biológicos, como enzimas, anticuerpos, ADN, etc. Para este fin, se aprovecha la rica variedad de estructuras de ZnO nanométricas que pueden ser obtenidas con relativa facilidad de fabricación y la buena compatibilidad entre el ZnO y el material biológico, permitiendo el desarrollo de interfaces bioespecíficas capaces de detectar concentraciones muy bajas de analitos. El sensor desarrollado en este trabajo incorpora nanohilos (NWs) de ZnO crecidos sobre grafito por el método de transporte de vapor, posteriormente funcionalizados con glucosa oxidasa (GOx) y finalmente transferidos a electrodos metálicos (Pt y Au).El dispositivo obtenido fue evaluado utilizando un sistema electroquímico tripolar frente a diferentes agregados de glucosa en solución buffer. El biosensor muestra una respuesta lineal con el incremento de la concentración de glucosa, presentando una sensibilidad de 15,2 μA.cm2mM−1 (R2), en el rango 0,05 - 1,54 mM. Este límite de detección es de hasta dos órdenes de magnitud menor que el alcanzable con biosensores comerciales para control de glucemia, lo cual es promisorio para el desarrollo de nuevos métodos de control del nivel de glucosa en pacientes potencialmente diabéticos que sean menos invasivos que la tradicional extracción de sangre. Otro resultado presentado en este trabajo resulta de la comparación del biosensor modificado con NWs con uno fabricado en idénticas condiciones pero sin NWs. Los beneficios de la nanoestructuración en el aumento de la sensibilidad y la disminución del límite de detección se pueden observar claramente, pero los mismos no pueden ser explicados solamente por el aumento del área superficial, por lo que otros mecanismos deben ser también considerados.