Sensores electroquímicos: nuevos diseños y aplicaciones analíticas

• Autores: María Dolores Rubianes
• Directores de la Tesis: Gustavo Adolfo Rivas (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Nacional de Córdoba (UNC) ( Argentina ) en 2005
• Idioma: español
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: hdl.handle.net
• Resumen

  • En este trabajo de tesis se presentan diferentes estrategias para el diseño de sensores y biosensores electroquímicos aplicados a la cuantificación de sustancias de interés clínico, fármaco-toxicológico, bromatológico y ambiental. Se propone un polímero melánico electrogenerado a partir de diferentes catecoles sobre distintos electrodos de carbono, el cual presenta excelentes propiedades permselectivas hacia especies cargadas negativamente. Este polímero se emplea en dos direcciones, en el diseño de sensores de neurotransmisores dopamino-relacionados y en el desarrollo de biosensores de glucosa lográndose, en ambos casos, una excelente "performance" analítica. El polímero electrosintetizado potenciostáticamente favorece la electrooxidación de dopamina (cargada positivamente al pH de trabajo), permite el pasaje de moléculas neutras (peróxido de hidrógeno, catecol) y bloquea el de especies aniónicas (ferricianuro de potasio, ácido ascórbico, ácido úrico y ácido 3,4- dihidroxifenil acético o dopac). Estas excelentes propiedades permselectivas permiten obtener un detector para la cuantificación de dopamina a nivel nanomolar a través de un mecanismo de amplificación de la señal electroquímica en presencia de ácido ascórbico. De este modo, se logra una excelente selectividad, aún en gran exceso de ácido ascórbico y dopac, interferentes habituales en los medios de análisis. Estos electrodos también se emplean exitosamente como detectores en sistemas de flujo y electroforesis capilar. El nuevo detector de carbono conteniendo el polímero melánico posibilita la determinación simultánea de dopamina y neurotransmisores relacionados en presencia de sus interferentes más comunes, así como un notable mejoramiento en la sensibilidad de la determinación. La otra aplicación de esta matriz polimérica es su empleo en el diseño de biosensores enzimáticos de glucosa como barrera para el pasaje de ascorbato y urato, interferentes habituales en muestras sanguíneas. Se proponen compósitos de grafito modificados con micropartículas de platino o paladio, glucosa oxidasa y el polímero melánico. La presencia de la membrana polimérica permite obtener biosensores altamente sensibles y selectivos en condiciones que, de otro modo, hubieran presentado una gran interferencia. Otra estrategia sumamente innovativa descripta en este trabajo es el diseño de nuevas plataformas para la detección de diversos analitos basado en el uso de nanotubos de carbono. Este nuevo material de naturaleza compósito es obtenido mediante la dispersión de nanotubos de carbono de pared múltiple (MWNT) en aceite mineral. El comportamiento electroquímico de distintas cuplas rédox sobre estos electrodos demostró en todos los casos un notable mejoramiento en la transferencia electrónica con respecto a otros electrodos convencionales de carbono. Se proponen biosensores enzimáticos altamente sensibles y selectivos para la cuantificación de glucosa, fenoles, catecoles, lactato y alcoholes basados en la incorporación de diferentes oxidasas en el compósito de nanotubos de carbono, sin la necesidad de incorporar metales catalizadores o membranas permselectivas para mejorar su determinación.