Diseño de plataformas electroanalíticas basadas en un material híbrido de nanotubos de carbono funcionalizados con avidina y nanopartículas de rutenio como nanoenzima dual con actividad peroxidasa y propiedades de reconocimiento supramolecular

GALLAY, PABLO A.; EGUILAZ-RUBIO M.; RIVAS, G. A

Santa Rosa

Congreso; x Congreso Argentino de Quimica Analitica; 2019

Diseño de plataformas electroanalíticas basadas en un materialhíbrido de nanotubos de carbono funcionalizados con avidina ynanopartículas de rutenio como nanoenzima dual con actividadperoxidasa y propiedades de reconocimiento supramolecularP. Gallay*, M. Eguílaz, G. Rivas*INFIQC, Departamento de Fisicoquímica, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba,5000 Córdoba, Argentina.*e-mail: pablogallay@hotmail.com ; grivas@fcq.unc.edu.arEn la última década, las nanoenzimas (o enzimas artificiales) han surgido como nanomateriales queposeen actividad pseudoenzimática e importantes ventajas en términos de estabilidad y costo encomparación con las enzimas naturales1. La posibilidad de diseñar estos nanomateriales conpropiedades específicas mediante la manipulación racional de su composición y funcionalidadesrepresenta una interesante alternativa para el desarrollo de novedosas plataformas con propiedadeselectroconductoras idóneas y aptas para la inmovilización estable y selectiva de biomoléculas coninteresantes aplicaciones biosensoras. En este sentido, el empleo de nanomateriales híbridos hadespertado un gran interés debido a que han mostrado propiedades mejoradas respecto de suscomponentes individuales2.En este trabajo se plantea el desarrollo de una nueva nanoenzima dual que conjuga una excelenteactividad peroxidasa junto con propiedades de reconocimiento supramolecular de residuosbiotinilados. Se describe el diseño, optimización y caracterización de nuevas superficiesbioelectródicas basadas en un material híbrido de nanotubos de carbono de pared múltiplefuncionalizados no covalentemente con avidina (MWCNTs-Av) y nanopartículas de rutenio (RuNPs).La preparación de la bioplataforma óptima se realizó mediante la modificación de carbono vítreo(GCE) con la dispersión MWCNTs-Av (0,5 mg mL-1 MWCNTs en 1,0 mg mL-1 Av preparada en 50:50V/V etanol:agua sonicado durante 5,0 min) (GCE/MWCNTs-Av), y posterior electrodeposición deRuNPs (50 ppm RuCl2 a -0,600 V durante 15 segundos) (GCE/MWCNTs-Av/RuNPs). La plataformaGCE/MWCNTs-Av/RuNPs demostró un efecto sinérgico importante hacia la reducción de H2O2,comparado con la respuesta obtenida con plataformas modificadas con los componentesindividuales (GCE/MWCNTs-Av y GCE/RuNPs), permitiendo la detección de H2O2 con un ampliointervalo lineal entre 5,0 x 10-7 M y 1,75 x 10-3 M, y un límite de detección de 65 nM. Además, comoprueba de concepto, la plataforma híbrida GCE/MWCNTs-Av/RuNPs demostró excelentespropiedades para el reconocimiento supramolecular de glucosa oxidasa biotinilada (biot-GOx) através de la interacción específica avidina-biotina, permitiendo la construcción del biosensorGCE/MWCNTs-Av/RuNPs/biot-GOx para la detección de glucosa con una sensibilidad de (343 ± 2)μA M-1, un intervalo lineal entre 2,0 x 10-5 M y 1,23 x 10-3 M, y un límite de detección de 3,3 μM. Labioplataforma resultante fue aplicada exitosamente a la cuantificación de glucosa en muestrasbebidas, mostrando una excelente correlación con los valores informados.