Resumen de (Bio)electroanalytical devices based on carbon transducers: screen-printed electrodes and pins
Dentro de las tendencias actuales de la Química Analítica: automatización, simplificación, miniaturización y disminución de costes, son las dos últimas las más acusadas en los últimos años. En este contexto, los electrodos serigrafiados han sufrido un gran auge en aplicaciones electroanalíticas gracias a sus ventajosas características como bajo coste, carácter desechable y el pequeño volumen de muestra que requieren. Dando un paso más en estas dos tendencias, en los últimos años se han comenzado a desarrollar electrodos utilizando sustratos de bajo coste, de uso común y de gran disponibilidad como papel, hilos o transparencias.
Por otro lado, los biosensores electroquímicos, ejemplo claro de simplificación, son un área muy importante dentro de la Química Analítica ya que permiten obtener una respuesta rápida, barata y fiable a muchos de los retos que plantea el análisis (bio)químico en diversos campos como el análisis clínico, el medio ambiente o la industria (alimentaria, farmacéutica, …). Dentro de ellos, siguen siendo de gran importancia los biosensores enzimáticos y los inmunosensores.
Por todo ello, el fundamento de esta Tesis Doctoral es el desarrollo de diferentes dispositivos (bio)electroanalíticos basados en transductores de carbono miniaturizados y de bajo coste para la determinación de diversos analitos de interés clínico y/o alimentario. Basándose en los diferentes dispositivos desarrollados, esta Tesis se divide en tres partes que se detallarán a continuación.
En el primer capítulo trata la construcción y puesta a punto de tres sensores enzimáticos para la determinación de glucosa, fructosa y etanol, utilizando como transductores electrodos serigrafiados de carbono comerciales. Los electrodos utilizados en este capítulo consisten en una celda electroquímica de tres electrodos (electrodo de trabajo, de referencia y auxiliar) serigrafiados sobre un soporte de cerámica. La tinta de carbono del electrodo de trabajo está modificada con un mediador redox. Utilizando estos electrodos y una metodología de inmovilización de las enzimas muy sencilla se obtienen sensores que permiten la determinación de los analitos en muestras reales (alimentos, bebidas y sangre).
El segundo capítulo trata del desarrollo de inmunosensores basados en electrodos serigrafiados de carbono. Además de una revisión bibliográfica, en este capítulo se encuentra la fabricación de un immunosensor para la detección de un biomarcador de la enfermedad de Alzheimer y de un bi-immunosensor para dos biomarcadores del cáncer de mama. Para ello se utilizan dos electrodos serigrafiados con diseños diferentes: uno con un solo electrodo de trabajo y otro con dos, lo que permite la detección de los dos biomarcadores simultáneamente. Además, en este caso los electrodos se han nanoestructurado con nanopartículas de oro para la mejora de sus características.
La parte final de esta Tesis está dedicada a la utilización de alfileres de acero inoxidable modificados con tinta de carbono como electrodos para el desarrollo de dispositivos electroanalíticos. En primer lugar, utilizando estos transductores se desarrolla un biosensor de glucosa empleando una metodología similar a la desarrollada en el Capítulo I. También se muestra la versatilidad que los alfileres permiten en cuanto al diseño de dispositivos construyendo un dispositivo con cuatro electrodos de trabajo para la determinación simultánea de diferentes analitos. Por último, se desarrolla un sistema de análisis por inyección en flujo con detección electroquímica utilizando una sencilla celda basada en alfileres.
