Sensores amperométricos basados en electrodos de carbono modificados con peroxidasa

Abstract

Se estudia el acoplamiento de reacciones enzimáticas catalizadas por peroxidasas vegetales con mediadores de transferencia electrónica solubles (quinonas y aminas aromáticas) e inmovilizados (ferroceno). El objetivo final de estos estudios es el desarrollo de electrodos modificados y sensores para la detección de sustratos de este tipo de peroxidasas, tales como peróxido de hidrógeno y anilina. Estos electrodos pueden utilizarse para la transducción amperométrica de reacciones catalizadas por otras oxidorreductasas, como la colesterol oxidasa, que generan peróxido de hidrógeno como producto de reducción del oxígeno. Se proponen dos diseños diferentes de dispositivos para la detección de peróxido de hidrógeno. El primero es un electrodo de carbono vítreo modificado con peroxidasa inmovilizada por adsorción. Este electrodo utiliza hidroquinona como mediador soluble, detectándose el mediador oxidado por voltamperometría diferencial de pulso en celdas convencionales estáticas o amperométricamente en un sistema de análisis por inyección en flujo. En ambos casos se obtuvieron respuestas lineales a concentraciones submicromolares de peróxido con buenas características de selectividad y estabilidad de la señal. El segundo diseño ensayado es un electrodo de pasta de carbono modificado con peroxidasa y ferroceno dispersados en el aglomerante de la pasta. La inmovilización de los biorreactivos se consigue en este caso mediante una membrana de polímero cambiador perfluorosulfónico (Nafion). Este biosensor proporciona una respuesta amperométrica lineal al peróxido de hidrógeno en un amplio intervalo de concentraciones y permite la detección en flujo a velocidades de muestreo, con características de calibración estables por más de 20 días. Por último, se propone un diseño de sensor bienzimático de colesterol basado en el acoplamiento colesterol oxidasa-peroxidasa, utilizando ferroceno como mediador (…)