Desarrollo y caracterización de biosensores amperométricos basados en polímeros conductores y nanomateriales para su aplicación al análisis de muestras reales de interés agroalimentario y clínico

Resumen

La Tesis Doctoral está enfocada al desarrollo de biosensores electroquímicos, basados en polímeros conductores y nanomateriales, así como a su aplicación a la determinación, tanto en muestras sintéticas como reales, de analitos de interés biomédico y agroalimentario. El presente trabajo puede dividirse en tres secciones diferentes: La primera parte incluye la aplicación del biosensor Lacasa Sonogel-Carbono a la determinación de polifenoles en vinos. La respuesta del biosensor fue caracterizada y se demostró que responde principalmente a o-difenoles, los cuales son los principales polifenoles responsables de la estabilidad y de las características sensoriales del vino. Se realizó un muestreo de 14 vinos tintos y blancos, que fueron analizados para determinar su índice de polifenoles con el biosensor. Por otro lado, se determinó la capacidad antioxidante mediante el ensayo espectrofotométrico del radical ABTS. Se realizó un estudio de correlación para dilucidar la influencia de los polifenoles en la estabilidad de la bebida. Estos estudios demostraron que la capacidad antioxidante y el índice de polifenoles presentan una alta correlación. Además, en esta investigación también se desarrolló y aplicó un biosensor Tirosinasa Sonogel-Carbono para determinar polifenoles en vinos. Este biosensor ha sido usado con éxito en muestras sintéticas y muestras reales, empleando varios polifenoles de la bibliografía. También se ha modificado este biosensor con nanopartículas de oro. El biosensor resultante se evaluó y comparó con respecto al biosensor sin modificación. La segunda parte de la investigación se basa en la aplicación de voltajes sinusoidales con el fin de electropolimerizar 3,4-etilendioxitiofeno (EDOT) y Tirosinasa de forma simultánea usando un electrodo Sonogel-Carbono como transductor. Los biosensores fueron caracterizados electroquímicamente mediante voltamperometría cíclica y por medio de técnicas de microscopía, tales como SEM y AFM. Se llevó a cabo una determinación de dopamina, hidroquinona y catecol, así como de sus mezclas usando el biosensor desarrollado. Para finalizar, se determinó dopamina en un medicamento, denominado Zentiva, contra enfermedades cerebrales. En la última parte se desarrolló una nueva metodología para electropolimerizar 3,4-etilendioxitiofeno (EDOT) y Tirosinasa de forma simultánea usando para ello corrientes sinusoidales. Se optimizaron los parámetros del procedimiento y se evaluaron las ventajas electrocatalíticas y analíticas que presentaba éste. Se realizaron determinaciones de dopamina, hidroquinona, catecol y ácido cafeico con el fin de evaluar las características analíticas de los biosensores. También se analizaron muestras reales de dopamina obteniéndose buenos resultados. Para finalizar se realizó un muestreo de 9 cervezas y 4 vinos que, posteriormente, fueron analizados para determinar el índice de polifenoles. Los resultados obtenidos están en consonancia con los que aparecen recogidos en la bibliografía.