RUBIANES MARÍA DOLORES
Congresos y reuniones científicas
Título:
Dispersión de nanotubos de carbono tipo “bamboo” en ADN de doble cadena: caracterización y aplicación para el desarrollo de sensores electroquímicos
Autor/es:
EMILIANO N. PRIMO, MARÍA D. RUBIANES Y GUSTAVO A. RIVAS
Lugar:
Córdoba
Reunión:
Congreso; XVII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2011
Institución organizadora:
Asociación Argentina de Fisicoquímica y Química Inorgánica
Resumen:
Los nanotubos de carbono (CNT) representan un grupo de materiales a
nanoescala muy atractivo con propiedades mecánicas, electrónicas, químicas y
estructurales únicas. Sin embargo, el principal problema de emplearlos para el diseño
de sensores electroquímicos es su insolubilidad o baja solubilidad en los solventes
habituales. Se han implementado diversas estrategias tendientes a solucionar este
inconveniente, siendo la más importante la dispersión de los mismos en diferentes
materiales poliméricos.
En este trabajo se caracterizó la dispersión de nanotubos de carbono tipo
“bamboo” (CNTb) con ADN de doble cadena (dsADN) y se evaluó su aplicación para
el desarrollo de sensores electroquímicos. Se efectuó un análisis crítico de los distintos
parámetros que regulan la eficiencia de la dispersión empleando microscopías (SEM y
TEM), electroforesis en gel, técnicas espectroscópicas (UV e IR) y electroquímicas
(CV, DPV, stripping y amperometría) para caracterizar las dispersiones resultantes.
Los resultados obtenidos demuestran que la dispersión de CNTb en una solución
de dsADN en agua:etanol 50% V/V es dependiente de la naturaleza del solvente, del
tiempo de sonicado y de la relación CNTb/ADN. La dispersión se encuentra promovida
por la interacción entre las bases nitrogenadas del dsADN con las paredes de los
CNTb, producto de una desnaturalización parcial y escisión del polinucleótido
provocada por la aplicación de ultrasonido y la presencia de etanol en el medio
dispersante. La dispersión óptima se logró con 1,0 mg/mL de CNTb disperso en una
solución conteniendo 100 ppm de dsADN preparada en agua/etanol 50:50 y sonicada
por 45 minutos.
Los electrodos obtenidos por drop-coating de las dispersiones sobre carbono vítreo
pulido (GCE/CNTb-dsADN) se evaluaron empleando diferentes técnicas
electroquímicas y peróxido de hidrógeno, ácido ascórbico, dopamina y ferricianuro de
potasio como marcadores rédox. Se efectuó un estudio comparativo de la respuesta
obtenida con electrodos de carbono vítreo y carbono vítreo modificado con una
dispersión de nanotubos tipo hollow en dsADN. La modificación de GCE con CNTbdsADN
le otorga a dicha superficie excelentes propiedades electrocatalíticas debido a
la alta densidad en defectos de borde de los CNTb, como así también excelentes
propiedades de preconcentración frente a analitos cargados positivamente.
La plataforma GCE/CNTb-dsADN resulta muy promisoria para el desarrollo de
nuevos (bio)sensores electroquímicos basados en las propiedades electrocatalíticas
de los CNTb y las propiedades de reconocimiento biomolecular del ADN.
nanoescala muy atractivo con propiedades mecánicas, electrónicas, químicas y
estructurales únicas. Sin embargo, el principal problema de emplearlos para el diseño
de sensores electroquímicos es su insolubilidad o baja solubilidad en los solventes
habituales. Se han implementado diversas estrategias tendientes a solucionar este
inconveniente, siendo la más importante la dispersión de los mismos en diferentes
materiales poliméricos.
En este trabajo se caracterizó la dispersión de nanotubos de carbono tipo
“bamboo” (CNTb) con ADN de doble cadena (dsADN) y se evaluó su aplicación para
el desarrollo de sensores electroquímicos. Se efectuó un análisis crítico de los distintos
parámetros que regulan la eficiencia de la dispersión empleando microscopías (SEM y
TEM), electroforesis en gel, técnicas espectroscópicas (UV e IR) y electroquímicas
(CV, DPV, stripping y amperometría) para caracterizar las dispersiones resultantes.
Los resultados obtenidos demuestran que la dispersión de CNTb en una solución
de dsADN en agua:etanol 50% V/V es dependiente de la naturaleza del solvente, del
tiempo de sonicado y de la relación CNTb/ADN. La dispersión se encuentra promovida
por la interacción entre las bases nitrogenadas del dsADN con las paredes de los
CNTb, producto de una desnaturalización parcial y escisión del polinucleótido
provocada por la aplicación de ultrasonido y la presencia de etanol en el medio
dispersante. La dispersión óptima se logró con 1,0 mg/mL de CNTb disperso en una
solución conteniendo 100 ppm de dsADN preparada en agua/etanol 50:50 y sonicada
por 45 minutos.
Los electrodos obtenidos por drop-coating de las dispersiones sobre carbono vítreo
pulido (GCE/CNTb-dsADN) se evaluaron empleando diferentes técnicas
electroquímicas y peróxido de hidrógeno, ácido ascórbico, dopamina y ferricianuro de
potasio como marcadores rédox. Se efectuó un estudio comparativo de la respuesta
obtenida con electrodos de carbono vítreo y carbono vítreo modificado con una
dispersión de nanotubos tipo hollow en dsADN. La modificación de GCE con CNTbdsADN
le otorga a dicha superficie excelentes propiedades electrocatalíticas debido a
la alta densidad en defectos de borde de los CNTb, como así también excelentes
propiedades de preconcentración frente a analitos cargados positivamente.
La plataforma GCE/CNTb-dsADN resulta muy promisoria para el desarrollo de
nuevos (bio)sensores electroquímicos basados en las propiedades electrocatalíticas
de los CNTb y las propiedades de reconocimiento biomolecular del ADN.
