La conjunción de las propiedades físicas particulares de los nano-materiales con la incomparable capacidad de reconocimiento de los sistemas biológicos, posibilita la miniaturización de dispositivos electrónicos y ópticos para usos biológicos. Un sistema ideal para estas aplicaciones resulta cuando se combinan las propiedades electrónicas de los nanotubos de carbono (CNT) con las propiedades de reconocimiento específico de un oligodeoxiribonucleótido (ODN), fragmento de simple hebra de ADN. Evidentemente, la capacidad de hibridización superficial con la hebra complementaria presente en solución en este tipo de sistemas, está controlada por la orientación y conformación de las moléculas de ODN adsorbidas.

El objetivo del presente trabajo fue caracterizar, a un nivel micro y nanoscópico, la topografía y morfología de las superficies biofuncionales, antes y después del proceso de adsorción de un ODN sintético formado por 20 bases de timina (poliT20). Las técnicas micro y nanoscópicas empleadas en el presente trabajo (Microscopía de Fuerza Atómica (AFM), Microscopía Confocal, Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM)), son herramientas útiles para el análisis estructural y caracterización de los CNTs y de las modificaciones que se producen como resultado de la adsorción de biomoléculas. De este modo, se caracterizaron y analizaron los cambios topográficos observados sobre las superficies de los CNT como consecuencia de la adsorción de las moléculas de ODN.

Se estudiaron dos superficies distintas, una hidrofílica (sílica) y otra hidrofóbica (sílica modificada con CNT), antes y después del proceso de adsorción de poliT20. El análisis estadístico de las imágenes de AFM de CNT simple pared, antes y después de la adsorción de ODN, reveló un aumento en el diámetro del nanotubo desde 2,6 ± 0,5 a 4 ± 1 nm, y en la rugosidad a lo largo del nanotubo desde 0,9 ± 0,1 a 1,6 ± 0,5 nm. Estos resultados indican la presencia de moléculas de poliT20 adsorbidas sobre la superficie de CNT. Por otra parte, en el caso de las superficies de sílica, los valores de rugosidad superficial observados, antes y después del proceso de adsorción, no fueron significativamente diferentes, indicando que el proceso de adsorción no ocurre sobre esta superficie. El análisis de las imágenes obtenidas por Microscopía Confocal y TEM confirman los resultados obtenidos por AFM: la adsorción de poliT20 sobre las superficies de CNT, y la ausencia de biomoléculas sobre las superficies de sílica. Los resultados obtenidos confirman y complementan los estudios de cinética de adsorción de ODN sobre estas superficies, realizados previamente mediante la técnica de reflectometría: la adsorción preferencial de ODN sobre la superficie hidrofóbica de CNT en condiciones de alta fuerza iónica y no así sobre la superficie hidrofílica de sílica, en las mismas condiciones.

Se estudiaron dos superficies distintas, una hidrofílica (sílica) y otra hidrofóbica (sílica modificada con CNT), antes y después del proceso de adsorción de poliT20. El análisis estadístico de las imágenes de AFM de CNT simple pared, antes y después de la adsorción de ODN, reveló un aumento en el diámetro del nanotubo desde 2,6 ± 0,5 a 4 ± 1 nm, y en la rugosidad a lo largo del nanotubo desde 0,9 ± 0,1 a 1,6 ± 0,5 nm. Estos resultados indican la presencia de moléculas de poliT20 adsorbidas sobre la superficie de CNT. Por otra parte, en el caso de las superficies de sílica, los valores de rugosidad superficial observados, antes y después del proceso de adsorción, no fueron significativamente diferentes, indicando que el proceso de adsorción no ocurre sobre esta superficie. El análisis de las imágenes obtenidas por Microscopía Confocal y TEM confirman los resultados obtenidos por AFM: la adsorción de poliT20 sobre las superficies de CNT, y la ausencia de biomoléculas sobre las superficies de sílica. Los resultados obtenidos confirman y complementan los estudios de cinética de adsorción de ODN sobre estas superficies, realizados previamente mediante la técnica de reflectometría: la adsorción preferencial de ODN sobre la superficie hidrofóbica de CNT en condiciones de alta fuerza iónica y no así sobre la superficie hidrofílica de sílica, en las mismas condiciones.