El estudio de estabilidad en el proceso del desempeño de los sensores y biosensores, basados en los polímeros conductores en medio fuertemente ácido

Stability study in the performance of sensors and biosensors based on conductor polymers in strong acidic media

Por medio del desarrollo del modelo matemático y su análisis (aplicándose la teoría de estabilidad lineal y el análisis de bifurcaciones) se investigó el comportamiento electroquímico, observado en el caso del desempeño de los sensores y biosensores electroquímicos basados en los polímeros conductores en una solución altamente ácida. Fueron derivadas las condiciones de estabilidad del estado estacionario; de las inestabilidades oscilatorias y monotónicas para el desempeño del biosensor en modo de potencia estática. Los resultados del análisis para el caso del medio fuertemente ácido se compararon con los anteriormente obtenidos para el de la solución neutral y básica; por lo cual, así pudo ser inferida la conclusión sobre la influencia del pH al funcionamiento de los sensores y biosensores electroquímicos.

Introducción

La Química Electroanalítica, utilizando los métodos electroquímicos para los fines analíticos, es una de las más importantes ramas de la Química Analítica. Los métodos electroquímicos utilizados para la detección son más precisos que los químicos y, además, hoy son utilizados no solo para la detección de sustancias inorgánicas, sino también para determinar las concentraciones de sustancias orgánicas.

Una de las investigaciones más importantes de la Química Electroanalítica es acerca de la confección de los sensores y biosensores basados en los nuevos materiales y los polímeros conductores (PC) [1-10]; siendo unos de los materiales más estudiados durante las últimas décadas que pueden servir para esta confección.

Esto es posible porque los polímeros conductores son capaces de combinar en sí las propiedades de los plásticos (bajo peso, resistencia a la corrosión, flexibilidad, versatilidad de formación), la conductividad metálica y la facilidad de su propia modificación (modificándose las condiciones de la síntesis es posible modificar las propiedades del polímero, bien como poniéndolo en reacción con otras sustancias). Además, los sensores y biosensores electroquímicos, basados en los PC (neutrales o dopados, normales o sobreoxidados [11]), manifiestan la señal electroquímica, fácilmente interpretable. Además, en la mayoría de los casos es posible regenerar estos sensores.

Sin embargo, como ya se describió en los artículos de revisión [2, 3] y en la tesis [5] (bien como en los trabajos en que habían sido dadas las referencias en los textos), el desempeño de tales sensores en el medio altamente ácido puede ser influenciado por el comportamiento de los protones (o derivados, como iones hidronio).  Estos pueden:

• Entrar en la reacción con los sitios de reacción específica entre el polímero conductor y analito (la principal en el proceso de la detección [1-11]) [2, 5] hasta bloquearlos.