Resumen

Los biosensores electroquímicos son herramientas analíticas de rápida y confiable respuesta que han adquirido especial interés en los últimos años gracias a la posibilidad de integrar biomoléculas con electrodos hechos a base de materiales nanométricos. En este trabajo se desarrolló un biosensor electroquímico para detección de peróxido de hidrógeno (H₂O₂) usando peroxidasa de pasto Guinea (PPG) inmovilizada sobre electrodos serigrafiados de puntos cuánticos (ESPC). La PPG fue aislada y parcialmente purificada a partir de hojas de pasto Guinea con una actividad específica de 602 U mg-1. Posteriormente, la PPG fue inmovilizada sobre la superficie del ESPC mediante adsorción física y el estudio del comportamiento electroquímico fue llevado a cabo mediante voltamperometría cíclica y cronoamperometría. La PPG reveló una pareja bien definida de señales redox a 17 mV/-141 mV correspondientes al proceso redox del grupo hemo (Fe²⁺/Fe³⁺) de las peroxidasas. La reducción bioelectrocatalítica del peróxido de hidrógeno se observó a un potencial redox de -645 mV vs Ag. Este proceso fue controlado por difusión de las especies en la superficie del electrodo en un rango de velocidad de barrido lineal de 50-500 mV/s. La cronoamperometría permitió la construcción de curvas de calibración entre la corriente de reducción y la concentración del H₂O₂ para la determinación de parámetros analíticos como sensibilidad, rango lineal y nivel mínimo de detección. El desarrollo de este biosensor amperométrico se convierte en un paso preliminar para la construcción de un dispositivo portátil y de respuesta rápida para el análisis de H₂O₂ en muestras de interés ambiental y biomédico.

Introducción

La determinación de H₂O₂ en diferentes tipos de matrices ambientales y biomédicas es de suma importancia ya que a nivel industrial es usado como agente blanqueador en la industria de papel y en tintes para el cabello y sus desechos son arrojados sin ningún control sobre fuentes hídricas. Por otro lado, el H₂O₂ juega un papel muy importante en diferentes tipos de reacciones bioquímicas, por ejemplo, concentraciones elevadas de H₂O₂ contribuyen al daño oxidativo de diferentes enzimas y proteínas que podrían estar correlacionadas con enfermedades como el cáncer. Por lo tanto, es muy importante no únicamente detectar el H₂O₂ sino también determinar su concentración exacta. Actualmente, existen métodos bastante precisos y exactos basados en técnicas analíticas como: espectrometría, cromatografía acoplada a masas y HPLC. Sin embargo, estos métodos presentan desventajas tales como: largos tiempos de análisis, uso de personal capacitado, costos elevados, entre otros. Los biosensores electroquímicos son dispositivos bio-analíticos que integran un elemento de reconocimiento biológico (enzimas, proteínas, virus, tejidos celulares, bacterias, etc.) en la superficie de un transductor y mediante un voltaje operacional se produce una corriente en función de la concentración del analito a determinar.

• Materias:Sensores Nanopartículas Biotecnología Biomoléculas
• Subjects:sensors Nanoparticles Biotechnology Biomolecules
• Palabras claves:Biosensor; Peroxidasa; Pasto Guinea; Peróxido de Hidrógeno; Puntos Cuánticos.
• Keywords:Biosensor; Peroxidase; Guinea Grass; Hydrogen Peroxide; Quantum Dots.