Una nueva estrategia para construir biosensores enzimáticos electroquímicos utilizando un nanohíbrido basado en nanotubos de carbono y una nueva base de Schiff modificada con ácidos fenilborónicos

San Juan

Congreso; XII Congreso Argentino de Química Analítica; 2023

La funcionalización no covalente de nanotubos de carbono (CNTs) es de gran interés en el desarrollo de biosensores electroquímicos, ya que no solo permite la exfoliación de los CNTs sino que también propicia el anclaje de biomoléculas con propiedades de reconocimiento molecular. Ante tal desafío, una nueva base de Schiff modificada con ácidos fenilborónicos (SB-dBA) fue racionalmente diseñada para el desarrollo de biosensores basados en glicobiomoléculas como elementos de biorreconocimiento, vía la interacción entre ácidos borónicos y grupos cis-diol presentes en glicomoléculas. Como prueba de concepto, un biosensor enzimático para peróxido de hidrógeno fue desarrollado utilizando la peroxidasa de rábano picante (HRP) como glicoproteína modelo. Para ello, HRP fue inmovilizada sobre la superficie de un electrodo de carbono vítreo (GCE) previamente modificado con el nanohíbrido preparado por sonicación de 2,0 mg mL-1 de CNTs de pared múltiple (MWCNTs) y 0,50 mg mL-1 de SB-dBA en DMF por 30 min. La especificidad de la interacción entre HRP y GCE/MWCNT-SB-dBA fue evidencia a través de experimentos de espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) y de resonancia de plasmón superficial (SPR). La respuesta analítica para peróxido de hidrógeno fue obtenida amperométricamente a -0,050 V en presencia de hidroquinona (5,0 x 10-4 M). El dispositivo bioanalítico desarrollado (GCE/MWCNT-SB-dBA/HRP) mostró una respuesta lineal entre 0,175 µM y 6,12 µM y un límite de detección de 58 nM, además, estabilidad y reproducibilidad satisfactorias durante múltiples ciclos de medición. GCE/MWCNT-SB-dBA/HRP fue exitosamente aplicado para la determinación de peróxido de hidrógeno en un producto de desinfección comercial y en muestras de leche y suero humano enriquecidas (con valores de recuperación entre 94% y 97%).Así, el nanohíbrido MWCNT-SB-dBA se posiciona como una plataforma versátil e innovadora que allana el camino para el desarrollo de diversos biosensores electroquímicos con la única condición de utilizar una glicobiomolécula como elemento de biorreconocimiento.