Grafeno funcionalizado con biopolímeros: una nueva alternativa para la detección electroquímica altamente sensible y selectiva de dopamina

IGNACIO CHEVALIER; ANTONELLA MONTEMERLO; GUSTAVO A. RIVAS; MARIA D. RUBIANES

Congreso; IX Congreso Argentino de Química Analítica; 2017

GRAFENO FUNCIONALIZADO CON BIOPOLÍMEROS: UNA NUEVAALTERNATIVA PARA LA DETECCIÓN ELECTROQUÍMICA ALTAMENTE SENSIBLE Y SELECTIVA DE DOPAMINALa necesidad de una detección rápida, sensible y selectiva de biomarcadoresasociados a ciertas patologías requiere del desarrollo de sensores eficientes. En estesentido, el estudio y utilización de nuevos materiales incorporados en dispositivos(bio)sensores ofrece la oportunidad de lograr rendimientos analíticos antesimpensados. En este contexto, se destaca el uso de nanohíbridos como elementos detransducción basados en la combinación de nanomateriales carbonáceos y bio-polímeros como una innovadora opción para su aplicación en dispositivos conpropiedades multifuncionales.En el presente trabajo se estudiaron las propiedades ópticas y electroquímicasde plataformas híbridas constituidas por nanoláminas de grafeno y diversos agentesdispersantes. La selección del nanohíbrido adecuado permitió obtener un material aptopara la construcción de un biosensor electroquímico ultrasensible y selectivo para ladeterminación del neurotransmisor dopamina (Do).Las nanoláminas de grafeno (Gr) se sintetizaron mediante exfoliaciónelectroquímica a partir de una barra de grafito. Se utilizaron como agentesdispersantes del Gr moléculas de diferentes naturaleza y estructura tales como: ácidopoliacrílico, polidialildimetilamonio, polietilenimina, dodecil bencen sulfonato de sodio ylos aminoácidos triptófano y tirosina. A partir de experimentos medianteespectroscopía UV-Vis, FTIR, dispersión dinámica de la luz y electroquímicos de losnanohíbridos obtenidos e inmovilizados sobre electrodos de carbono vítreo, seseleccionó como dispersión óptima aquella en la que se combinan Gr con tirosina. Sepudo determinar que este aminoácido no sólo otorga grupos funcionales y densidad decarga adecuada a las nanoláminas para la preconcentración de Do, sino que tambiénofrece grandes ventajas hacia dicho neurotransmisor tanto en términos de electro-catálisis como de sensibilidad.Mediante stripping voltamperométrico de adsorción y detección por DPV, sedesarrolló una metodología especialmente apta para la preconcentración y posteriorcuantificación de Do a niveles submicromolares en presencia de sustancias fácilmenteoxidables. En esas condiciones se pudo cuantificar Do en mezclas complejas con unasensibilidad de (1,43 ± 0,08) μA/μM. Además, el (bio)sensor propuesto fue utilizadopara la cuantificación de Do en una formulación farmacéutica con un RDS del 4 % demanera directa y sin necesidad de pretratamiento de la muestraSe concluye entonces que la combinación de las propiedades electrocatalíticasdel Gr sumado a las propiedades dispersantes y grupos funcionales aportados por latirosina permitió obtener un nanohíbrido con atractivas posibilidades de aplicación enel campo de los biosensores electroquímicos y en otras áreas biomédicas.