Aplicaciones biomédicas de nanopartículas de magnetita recubiertas con carbono: estrategias para la detección sensible y selectiva de glucosa

MERCEDES ARANA; CECILIA S. TETTAMANTI; PAULA BERCOFF; MARCELA CECILIA RODRÍGUEZ

CÓRDOBA

Congreso; NANOCÓRDOBA 2014; 2014

NANOCÓRDOBA

Las propiedades ´unicas que exhiben las nanopart´ıculas inorg´anicas y la posibilidad de funcionalizar efectivamentesus superficies juegan un rol preponderante en el avance de la biolog´ıa, la medicina y en el desarrollo dela nanobiotecnolog´ıa. El t´ıpico tama?no de las nanopart´ıculas las ubica en el mismo rango que muchas unidadesbiol´ogicas, tales como prote´ınas y enzimas, pudiendo ser empleados como sondas capaces de actuar a nivel celularcon una funci´on espec´ıfica. En la ´ultima d´ecada, merced a las excelentes propiedades ´opticas, el´ectricas y magn´eticas,los nanocristales de metales y semiconductores han permitido el desarrollo de nuevos conceptos en el campo delos biosensores. Las propiedades ´opticas y electroqu´ımicas de ?quatum-dots0 y nanopart´ıculas met´alicas posibilitansu empleo como transductores incrementando la se?nal producto del evento de reconocimiento. Las nanopart´ıculashan sido modificadas superficialmente para realizar funciones qu´ımicas o f´ısicas espec´ıficas contribuyendo a unimportante avance en el campo de la nanobiotecnolog´ıa, en particular las nanoestructuras magn´eticas funcionalesque ya tienen aplicaciones de impacto en el diagn´ostico y tratamiento (ter´an´ostica) en medicina y biolog´ıa.Este trabajo reporta una nueva metodolog´ıa de s´ıntesis para la obtenci´on de nanopart´ıculas de magnetitarecubiertas con carbono (mNPs@C) empleando como precursores hematita y carbono amorfo, su caracterizaci´ony aplicaci´on en el desarrollo de un biosensor amperom´etrico para glucosa demostrando sus propiedades comomaterial electrocatal´ıtico. Las mNPs@C se incluyeron en un material de electrodo comp´osito (mNPs@C/CPE) tomandoventajas de su actividad intr´ınseca s´ımil peroxidasa. Se encontr´o que las mNPs@C inclu´ıdas en el electrodocomp´osito contribuyen al incremento de la transferencia de carga de los procesos redox del per´oxido de hidr´ogeno.Adicionalmente, mNPs@C/CPE demostr´o ser altamente selectivo a´un frente a concentraciones elevadas de ´acido´urico y ´acido asc´orbico, usuales interferentes en los an´alisis de glucosa en fluidos biol´ogicos. A partir de estosnotables resultados, la matriz comp´osito naoestructurada fue modificada por la adici´on de glucosa oxidasa (GOx)como elemento biocatal´ıtico, para obtener un biosensor electroqu´ımico (GOx/mNPs@C/CPE) con excelentes caracter´ısticas anal´ıticas para la detecci´on amperom´etrica de glucosa para valores dentro del rango normal y rangopatol´ogico en muestras tan complejas como el suero sangu´ıneo humano.