?nuevos biosensores nanoestructurados CONTENIENDO GRAFENO Y Alcohol deshidrogenasa PARA LA CUANTIFICACIÓN DE ETANOL EN MUESTRAS REALES?.
Fabiana A. Gutierrez, María D. Rubianes y Gustavo A. Rivas
INFIQC. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba. Haya de la Torre S/N. Ciudad Universitaria. 5000 Córdoba. Argentina
grivas@fcq.unc.edu.ar.
Desde su descubrimiento por Geim et al. en 2004, el grafeno (Gr) ha recibido enorme atención debido a su excelente conductividad eléctrica, gran área superficial, facilidad y bajo costo de producción y alta reactividad, debido principalmente a los defectos de borde que están más expuestos en las nanoláminas de grafeno que en otros materiales de carbono, por lo que se ha convertido en una alternativa interesante para el desarrollo de dispositivos electrónicos [1] y sensores electroquímicos [2].
En este trabajo se presenta un nuevo material compósito conteniendo grafeno (?electrodo de pasta de grafeno, GrPE) para el desarrollo de un biosensor enzimático para la cuantificación de etanol empleando alcohol deshidrogenasa (ADH), enzima que cataliza la oxidación de etanol al aldehído correspondiente, en tanto que su cofactor NAD+ se transforma en NADH.
El Gr se sintetizó a partir de grafito según el protocolo de Hummers modificado [3,4]. Los voltamperogramas hidrodinámicos para NADH 1,0 x 10-5 M sobre GrPEmostraron una disminución de los sobrepotenciales de oxidación respecto del compósito conteniendo sólo grafito (CPE), así como un incremento notable en las corrientes de oxidación correspondientes (la corriente a 0.450V fue 12 veces mayor que sobre CPE) . La composición óptima del biosensor enzimático (GrPE-ADH-NAD+) fue ADH 10,0 % P/P, NAD+ 10,0 % P/P, aceite mineral 30,0 % P/P, 25,0% P/P de Gr y 25% P/P de grafito). El potencial de trabajo seleccionado para efectuar las determinaciones amperométricas del NADH enzimáticamente generado ante sucesivos agregados de etanol 1,0 x 10-3 M, fue 0,450 V. La respuesta obtenida sobre GrPE-ADH-NAD+ resultó más rápida y sensible que sobre CPE, obteniéndose una sensibilidad ((21 ± 2) µAM-1. El biosensor fue utilizado para determinar la cantidad de etanol en diferentes bebidas alcohólicas: vino blanco (Bodegas Benjamin Nieto Senetiner), champagne (MUMM), ron (Bacardi) y Fernet (Branca). En todos los casos la respuesta del biosensor fue rápida y bien definida y los valores obtenidos mostraron un excelente acuerdo con los valores informados.
Los resultados presentados en este trabajo demuestran que GrPE representa una alternativa muy válida para el desarrollo de biosensores enzimáticos y posibilita una manera simple y eficiente de utilizar materiales nanoestructurados en el diseño de nuevos biosensores.
[1] R. M. Lost, F.N. Crespilho. Biosensors and Bioelectronics 31, 1? 10, 2012.
[2] Y. Liu, X. Dong and P. Chen. Chemical Society Reviews 41, 2283?2307, 2012.
[3] W.S. Hummers, R.E. Offeman. J. Am. Chem. Soc. 80, 1339?1339, 1958.
[4] A. Gasnier, M.L. Pedano, M.D. Rubianes, G.A. Rivas. Sensors and Actuators B: Chemical 176, 921-926, 2013.
Los autores agradecen a, CONICET, MINCyT-Córdoba, SECyT-UNC y ANPCyT por su aporte económico. F.A.G. agradece a CONICET por la beca posdoctoral otorgada.
