Optimización de la funcionalización de superficies de oro para plataformas de anclaje biomolecular

C. CHIAPPETTA; O. LINAREZ PÉREZ; F. COMBA

Bahía Blanca

Congreso; XXII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados (NANO2023); 2023

La explotación de las propiedades de los agregados supramoleculares en dispositivos funcionales de bioreconocimiento requiere fundamentalmente un control de su organización espacial, lo que se logra mediante la elección adecuada del método de preparación. Usualmente, el ensamblado de nanomateriales en estructuras bi- o tridimensionales puede realizarse empleando la estrategia bottom-up mediante formación de interacciones covalentes, de afinidad o ensamblado electrostático capa por capa [1,2]. Para el caso particular de las aplicaciones en sensores electroquímicos de moléculas biológicas (biosensores), es posible diseñar y preparar plataformas con agregados supramoleculares conteniendo un elemento de bio-reconocimiento (enzima, anticuerpo, cadena de ADN, etc.), que interactúa específicamente con elanalito y además le confiere selectividad al sensor, y un elemento transductor que será responsable de convertir esa interacción en una señal analítica de corriente o potencial eléctrico que permita su cuantificación, aún en bajas concentraciones.En este trabajo se estudia el diseño y preparación de plataformas con agregados supramoleculares construidas a partir de superficies de oro modificadas con monocapas autoensambladas para luego realizar el anclaje covalente de biosistemas. El estudio se basó en la optimización de condiciones de preparación para obtener monocapas autoensambladas mixtas de cisteamina y dodecanotiol, correlacionando los resultados electroquímicos con la estructura e interacciones químicas entre los adsorbatos. Mediante mediciones de espectroscopia de impedancia electroquímica (EIE) y desorción reductiva porvoltemaperometría cíclica (VC).Se observó un continuo y paulatino corrimiento de la respuesta desde la obtenida para una monocapa Au/cisteamina hasta Au/dodecano. Considerando el modelo de arreglo de microelectrodos, se determinó que la inmersión de los electrodos de oro en solución de cisteamina logra cubrir entre un 30 y 60% de la superficie, y que este cubrimiento cae a aproximadamente 10% luego de 1 h de contacto con solución de dodecano, siendo completo el intercambio para tiempos mayores. De esta manera, se determinaron las condiciones óptimas para anclar covalentemente a la enzima Glucosa Oxidasa (GOx), biomolécula que fue utilizada como modelo de estudio y optimización de la inmovilización de un elemento de bioreconocimiento molecular para su posterior aplicación en dispositivos biosensores con transducción amperométrica.