Diseño de un Transistor Microelectroquímico Enzimático Basado en Polianilina, un

DORIS GRUMELLI; ERNESTO CALVO

Termas de Rio Hondo, Santiago del Estero, Argentina

Congreso; XIV Congreso Argentino de Fisicoquimica y Quimica Inorganica; 2005

Asociacion Argentina de Investigacion Fisicoquimica y Quimica Inorganica

Los polímeros conductores como polianilina (PANI) cambian su conductividad en varios órdenes de magnitud dependiendo de su estado de oxidación. Esta modulación de la conductividad de la PANI mediante reacciones redox puede ser utilizada para fabricar transistores micro-electroquímicos; esto es, dispositivos electro-químicos que se comportan de manera análoga a los transistores de efecto de campo de estado sólido (óxido metal semiconductor ó MOSFET). A diferencia de estos, las llaves moleculares responden a una señal química en lugar de carga o potencial eléctrico. Combinando estos dispositivos con enzimas redox adecuadas y cables moleculares se pueden utilizar como biosensores miniaturizados que ofrecen varias ventajas: medición de tiempo o frecuencia con mejora en la relación señal-ruido, uso de pequeños volúmenes de muestra y bajas concentraciones de analito. Además, la inmovilización de los componentes moleculares en una misma superficie, permite obtener un biosensor completamente integrado. En este trabajo se informa el primer biotransistor electroquímico con respuesta a glucosa totalmente integrado en un dispositivo. Se describirá el procedimiento de construcción de dicho dispositivo como así tam-bién evidencias de su funcionamiento. El transitor se construyó mediante electro- polimerización de PANI sobre microbandas de oro de 10 mm de ancho, separadas entre si por una banda aisladora de 10 mm. Sobre dicha película de PANI se depositó otra película de reconocimiento molecular fabricada por autoensamblado electrostático capa por capa de polialamina modificada con un complejo de osmio-piridina (PAH-Os) y la enzima redox Glucosa Oxidasa (GOX). El polielectrolito catiónico PAH-Os funciona como cable molecular y la enzima GOx reconoce a su sustrato, la molécula de glucosa. En presencia de b-D-glucosa se desencadenan una serie de reacciones en la capa de reconocimiento molecular que a su vez modifican las propiedad de la PANI, cambiando su conductividad y por lo tanto abriendo o cerrando el circuito entre dos bandas de oro adyacentes. La respuesta de transitorios de corriente de drenaje del transistor vs. concentración de glucosa permiten cuantificar la concentración del analito. Se discuten ventajas y limitaciones del sistema descripto.mm de ancho, separadas entre si por una banda aisladora de 10 mm. Sobre dicha película de PANI se depositó otra película de reconocimiento molecular fabricada por autoensamblado electrostático capa por capa de polialamina modificada con un complejo de osmio-piridina (PAH-Os) y la enzima redox Glucosa Oxidasa (GOX). El polielectrolito catiónico PAH-Os funciona como cable molecular y la enzima GOx reconoce a su sustrato, la molécula de glucosa. En presencia de b-D-glucosa se desencadenan una serie de reacciones en la capa de reconocimiento molecular que a su vez modifican las propiedad de la PANI, cambiando su conductividad y por lo tanto abriendo o cerrando el circuito entre dos bandas de oro adyacentes. La respuesta de transitorios de corriente de drenaje del transistor vs. concentración de glucosa permiten cuantificar la concentración del analito. Se discuten ventajas y limitaciones del sistema descripto.