USO DE MATRICES POLIMÉRICAS Y MEMBRANAS MESOPOROSAS EN BIOSENSORES

ANA SOL PEINETTI; GRACIELA GONZÁLEZ; FERNANDO BATTAGLINI

Córdoba

Congreso; XVII Congreso Argentino de Fisicoquimica y Quimica Inorganica; 2011

Asociacion Argentina de Investigadores en Química Fisica

En este trabajo presentamos el comportamiento de membranas de alumina modificada con polialilamina y dodecilsulfato cuando son interpuestas en la difusión de especies redox hacia el electrodo y la respuesta electroquímica del sistema. El estudio se realiza mediante voltametria de onda cuadrada y  se observa una importante reducción en el transporte de la especie redox utilizada como sonda, en comparación al sistema modificado químicamente, sugiriendo que el cubrimiento debido al polímero, cierra en mayor medida los poros o produce un camino más tortuoso en el sistema. Paralelamente el sistema es estudiado simulando la respuesta electroquímica a diferentes porcentajes de bloqueo de la membrana y diferentes distancias entre electrodo y membrana, mediante un modelo numérico computacional basado en las ecuaciones de Nernst Plank para el transporte iónico y Poisson para el campo eléctrico.  Tanto la simulación como los resultados experimentales demuestran que de ambos efectos, mayor cubrimiento y menor distancia de difusión, resulta un mejor límite de detección y un rango dinámico de detección extendido respecto de ensayos donde la modificación de la membrana es realizada químicamente.Finalmente se introduce en la funcionalización un agente de reconocimiento (biotina) y se completa el bloqueo incubando con avidita a diferentes concentraciones, este sistema modelo muestra el potencial uso en un ensayo libre de marcadores.  De este modo el dispositivo completo  permite detectar concentraciones inferiores a 1nM. Las membranas mesoporosas pueden alojar, dado el tamaño de sus poros, biomoléculas en forma individual produciéndose de esta manera cambios notorios en el entorno del poro, por ejemplo cambios en la conductividad de un sistema constituido por dos soluciones separadas por esta membrana. En este contexto, este sistema presenta atrayentes ventajas: posibilita la determinación de prácticamente cualquier molécula sin necesidad de marcadores (label-free), permite mejorar notoriamente el límite de detección y disminuir el tamaño de muestra. Por otra parte, la modificación de membranas de policarbonato con  una matriz polielectrolito-surfactante permite la funcionalización de las mismas y la introducción posterior de agentes de reconocimiento,  generando así una respuesta selectiva del sensor.