Un biosensor típico consta de tres componentes: un elemento de bioreconocimiento o detector, responsable de la unión selectiva al analito y en gran medida de la sensibilidad del dispositivo, un transductor fisicoquímico y un elemento de amplificación y procesamiento de la señal [ 1-3]. El elemento de bioreconocimiento pueden ser enzimas, anticuerpos, cadenas simples de DNA, etc., lo importante es que cuando éste entre en contacto con el analito se produzca un cambio físico o químico que sea detectado por el transductor que esta respuesta se pueda relacionar con la concentración del analito . Cuando el biosensor es enzimático, se debe disponer de una matriz apropiada para inmovilizar a la enzima cerca del electrodo y a la vez mantener su actividad enzimática.
En trabajos previos [4,5] de nuestro laboratorio se emplearon albúmina, mucina, carbopol y la mezcla mucina:carbopol 70:30 con y sin entrecruzar con glutaraldehído como matrices para inmovilizar a la enzima oxalato oxidasa, elemento de bioreconocimiento para la detección de oxalato. Se utilizaron además películas de policarbonato para atrapar a estas matrices cerca del electrodo de trabajo. Se encontró un aumento en el intervalo lineal de la curva de calibración y en la estabilidad del electrodo cuando se usa como soporte la mezcla mucina:carbopol en lugar de albúmina [4]. Estudios reológicos, dieléctricos y difusionales atribuyeron a la mucina el control difusional y al carbopol el aumento de la estabilidad de la enzima en el electrodo a través del sinergismo reológico con la mucina [5]. El control difusional por parte de las matrices influye directamente en el intervalo lineal de la curva de calibración. La interpenetración de cadenas, el entrecruzamiento, la presencia de cargas y el hinchamiento influyen en la respuesta analítica de un sensor a través del control difusional de las especies. En este trabajo se estudian las velocidades de difusión del oxalato en las matrices antes mencionadas por cronoamperometría y por microbalanza de cristal de cuarzo a distintos valores de pH y grados de entrecruzamiento. La microbalanza de cristal de cuarzo se basa en medir la frecuencia resonante de un cristal de cuarzo cubierto con un electrodo de oro al cual se le adhiere, química o físicamente, una determinada sustancia. La adhesión o incorporación de una especie al electrodo modifica la frecuencia de resonancia del cristal de cuarzo y existen ecuaciones matemáticas que relacionan este cambio de frecuencia con el cambio de masa correspondiente [6,7]. Es parte también de este trabajo el desarrollo de una microbalanza y su acoplamiento a un potenciostato para controlar electroquímicamente al sistema y de esta forma analizar el efecto del campo eléctrico sobre las matrices poliméricas y comparar la difusión del oxalato respecto a estudios de I vs. t.
Ref erencias
1.- A.E. Gass, Biosensors , IRL press, Oxford, 1990.
2.- S. Sharma, N. Seghal, A. Kumar, CurroApp /. Phys. 3 (2003) 307
3.- A. F. Collings and F. Caruso, Rep. Prog. Phys 60 (1997) 1397.
4.- R. H. Capra, M. Strumia, P. M.Vadgama, A. M. Baruzzi. Anal. Chim. Acta , 530(200 5)49-54
5.- R. Capra, A. Baruzzi, L. Quinzani and M. Strumia. Macromolecules (enviado).
6.- A.R. Hillman, The electrochemical quart; crystal microba lance, in Encyclopedia of Electrochemistry, Vol. 3, 2003.
7.- EJ. Calvo and A. Wolosiuk, J. Am. Chem. Soc.. 124(2002 )8490.
