La conjunción de las propiedades físicas particulares de los nanomateriales 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 fragmento de simple hebra de ADN, es decir un oligodeoxiribonucleótido (ODN). Evidentemente, el éxito de estos sistemas depende de la orientación y conformación de las moléculas de ODN adsorbidas para lograr hibridación con su hebra complementaria en solución.

El objetivo del presente trabajo es evaluar las contribuciones relativas de las interacciones electrostáticas e hidrofóbicas, responsables de la orientación y conformación de los ODN adsorbidos. El proceso de adsorción, se estudió como función de las propiedades superficiales (silica y silica modificada con CNT), la fuerza iónica y la concentración de un oligo-ODN sintético formado por 20 bases de citosina (poliC). La topografía y morfología de las superficies se monitorearon con AFM en modo intermitente, tanto in-situ como ex-situ. La cinética del proceso de adsorción-desorción, se determinó por reflectometría desde tiempos muy cortos y hasta alcanzar estado estacionario en función de la fuerza iónica. El proceso de desorción, se evaluó frente a la dilución para determinar la reversibilidad y la fuerza de interacción superficie-ODN. No se observó adsorción de poliC sobre la superficie hidrofílica de silica negativamente cargada, aun a altas fuerza iónicas. Sin embargo, sobre la superficie hidrofóbica de CNT, la poliC se adsorbe irreversiblemente y con alta afinidad. De esta manera, las interacciones electrostáticas ODN-superficie condicionan fuertemente la adsorción de la poliC, aunque cuando se suprime la repulsión electrostáica, ocurre adsorción por interacción hidrofóbica. Estos resultados indican que la poliC se adsorbe con las bases (parte apolar de la molécula) hacia la superficie, lo cual es desfavorable para la hibridación superficial.