Modificación superficial de Ti4O7 para incrementar la adsorción de proteínas

NICOLÁS A. RODRÍGUEZ; RODRIGO PARRA; HERNÁN ROMEO

Congreso; XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2022

El Ti4O7 es un óxido sub-estequiométrico perteneciente a la familia de óxidos de titanio denominados fases de Magnéli. El Ti4O7 se caracteriza por su elevada conductividad eléctrica a temperatura ambiente (comparable con la del grafito), por lo que es un candidato interesante para ser utilizado como electrodo de trabajo en diferentes aplicaciones. En particular, es de interés en nuestro grupo su uso como plataforma biohíbrida para el desarrollo de sensores de relevancia biológica, a partir de su interacción directa con proteínas mediante fenómenos de adsorción.En este trabajo hemos explorado la posibilidad de favorecer procesos de fisisorción molecular para lograr la inmovilización de una proteína modelo(ovoalbúmina, OA) sobre la superficie de Ti4O7 , por interacción  electrostática entre los grupos funcionales de la OA y los grupos hidroxilo de la superficie del óxido. Para esto, se estudió la posibilidad de  incrementar la densidad superficial de carga del Ti4O7 mediante la  generación de grupos hidroxilo básicos (Ti-OH terminales), de manerade contar con una superficie predominantemente positiva al pH de trabajo (pH: 7), capaz de interactuar electrostáticamente con la OA cargada  negativamente (pI: 4.5). La modificación superficial se llevó a cabo por  tratamiento de polvos de Ti4O7 (obtenidos por reducción química de nanopartículas de TiO 2 , P25) con soluciones acuosas de NaOH y/o H2O2 (de concentraciones variables) a ebullición durante diferentes tiempos, con el objeto de obtener distintos contenidos de hidroxilos superficiales (tanto en cantidad como en su naturaleza ácido-base).La densidad superficial de carga fue determinada por titulación potenciométrica de los polvos de Ti4O7, en combinación con medidas de área superficial específica mediante medidas BET. En la Figura 1 semuestra una titulación típica donde se observa la diferencia de comportamiento entre el polvo de partida (curva verde) y uno de los polvos modificados con NaOH (5N) a ebullición durante 1 h (curva azul).Actualmente se están llevando a cabo las determinaciones de la cantidad de OA adsorbida en función de la densidad superficial de carga del Ti4O7 a pH:7.