Desarrollo de biosensores amperométricos basados en enzimas redox y en metales sintéticossonogel-carbono y polímeros conductores. Aplicación en muestras de interés medioambiental y agroalimentario

Resumo

Este trabajo se enfocó hacia el desarrollo de biosensores amperométricos basados en enzimas redox y metales sintéticos. Se desarrollaron varios biosensores con el fin de analizar algunos compuestos de interés medioambiental y agroalimentario. El primer biosensor desarrollado fue a base de la enzima tirosinasa, del grupo de las polifenoloxidasas, electroinmovilizada en polipirrol. El seguimiento de la atrazina en medio acuoso se realizó gracias a su efecto inhibidor de la actividad bio-catalitica del biosensor. La segunda rama de los biosensores desarrollados fue a base de la misma enzima polifenoloxidada, y el material Sonogel-Carbono inventado por nuestro grupo, se fabricaron tres biosensores con diferentes matrices de inmovilización, su comparación, caracterización y la selección del mejor entre ellos para controlar fenoles y polífenoles se llevó a cabo detalladamente gracias a varias técnicas. La aplicación del más competitivo entre ellos se entendió a muestras medioambientales (muestras de río Martíl situado en el norte de Marruecos y de una planta de tintorería situada en la misma zona) y a muestras de cerveza. Se desarrollaron varios biosensores basados sobre el mismo material (Sonogel-Carbono) y diferentes enzimas pertenecientes a la misma familia de fenoloxidasas, con el fin de seleccionar cual es el mejor entre ellos para determinar los polífenoles en cervezas. Se estudió y caracterizó detalladamente la respuesta de cada uno de ello y se sacaron conclusiones muy avanzadas. Se puede destacar que, entre los biosensores elaborados basándose sobre una sola enzima, el biosensor a base de la Lacasa es el mejor para lograr nuestro fin; que modificando los electrodos con una mezcla de enzimas se consigue ampliar el abanico de los analitos con una sensibilidad añadida; y también que se anticipó un mecanismo para explicar este fenómeno. La tercera rama de los biosensores desarrollados fue de la categoría recién llamada biosensores de tercera generación; se basa sobre el intercambio directo de la carga eléctrica entre las metalo-enzimas y el electrodo. Se fabricaron dos biosensores a base de polipirrol y el material Sonogel-Carbono pero siempre usando la peroxidasa de rábano picante como elemento de reconocimiento biológico. La caracterización, optimización, y la comparación de los biosensores entre sí, se hizo empleando varias técnicas. La determinación del peróxido se llevó a cabo gracias al fenómeno del DET en los dos casos. Los resultados obtenidos nos hacen pensar que hemos abierto grandes perspectivas no solo por la importancia de controlar el peróxido con tanta selectividad sino también porque esos biosensores constituyen la base de una nueva rama de biosensores bi-enzimáticos de gran selectividad.