Academic literature on the topic 'Detección electroquímica'

La ciprofloxacina, es la quinolona de segunda generación más utilizada, a nivel nacional y mundial, en medicina humana y veterinaria. Esta al ser absorbida, es excretada casi sin metabolizar, en leche, orina y otras muestras biológicas, pudiendo así ingresar al medio ambiente. La presencia de residuos de quinolonas, en aguas de consumo humano puede ocasionar problemas de resistencia a dichos fármacos. Las técnicas de detección utilizadas para su determinación incluyen cromatografía, espectrofotometría, fluorimetría y electroquímica. Dentro de esta última, la voltametría de redisolución anódica, utilizando electrodos modificados con mercurio, ha permitido la detección de trazas de quinolonas en muestras alimenticias. El presente trabajo consistió en el desarrollo de un método electroquímico para la detección sensible, simple y rápida de residuos de ciprofloxacina en muestras ambientales basado en la voltametría de redisolución anódica, utilizando electrodos modificados con bismuto en lugar de mercurio, con la finalidad de disminuir el costo y la toxicidad.

Mediante el análisis mecanístico teórico, ha sido evaluada la posibilidad del empleo del oxihidróxido de vanadio como modificador de electrodo para la detección electroquímica de sacarina. El proceso electroanalítico se realiza a través de un proceso catódico. El modelo matemático correspondiente ha sido analizado mediante la teoría de estabilidad lineal y análisis de bifurcaciones. El análisis del modelo ha mostrado que el oxihidróxido de vanadio puede ser un modificador eficiente para la detección electroquímica de la sacarina en las condiciones del pH suficientemente ácido para mover el proceso, pero insuficiente para disolver el oxihidróxido. Las causas de los comportamientos oscilatorio y monotónico también fueron estipuladas.

Se evaluó teóricamente el desempeño electroanalítico de un electrodo polimérico conductor, modificado por fragmentos de safranina, en la cuantificación electroquímica de compuestos hidroquinónicos (con el ejemplo de galato de propilo). El modelo matemático correspondiente se evaluó mediante la teoría de estabilidad lineal y de análisis de bifurcaciones. El desempeño de safranina como modificadorade electrodo se comparó con el de las otras sustancias modificadoras. La presencia de inestabilidades electroquímicas también se averiguó.

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.

Mediante la generación electroquímica de yodo se evalúa la acumulación de Cd(II) por células de tomate de árbol (Solanum Betaceum) a través de la detección de péptidos ricos en cisteína, compuestos sintetizados por la planta cuando está contaminada con metales. La curva de calibración obtenida indica un intervalo lineal de 0 a 250 µmol L-1, con un límite de detección de 4,82 µmol L-1 (3,3 s/m). La concentración de péptidos en las suspensiones celulares incrementa conforme aumenta la concentración de CdSO4 y el tiempo de exposición. Los resultados indican que las células de tomate de árbol acumulan cadmio. Durante 5 días de exposición a 100 µmol L-1 CdSO4 las células en suspensión aún no sufren la apoptosis. El método propuesto muestra características útiles para su implementación en el monitoreo de contaminación por metales pesados en plantas en crecimiento.

Este artículo presenta un método sensible y selectivo para la determinación de morina (MR) en presencia de rutina (RT) y quercetina (QC) en un electrodo de carbono serigrafiado (SPCE) recubierto con poli (3,4-etilendioxitiofeno) (PEDOT) y líquidos iónicos 1-butil-3- tetrafluoroborato de metilimidazolio (BMIMBF4), (PEDOT-BMIMBF4 / SPCE). Varios estudios han demostrado que la morina puede adsorberse en la superficie del electrodo SPC modificado con PEDOT. Además, (BMIMBF4) en la superficie del electrodo modificado con PEDOT aumentó la corriente pico anódica casi 52,0 % y facilitó la oxidación de la morina a valores potenciales menos positivos, demostrando ser una superficie ideal hacia la oxidación de la morina. Por otro lado, las sustancias potenciales que pueden interferir con la señal de morina, como la rutina y la quercetina, se oxidan a un potencial más y menos positivo, respectivamente. La voltamperometría cíclica (CV) y la espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) se utilizaron para cuantificar y caracterizar el electrodo modificado. El pH y los parámetros electroquímicos, como el potencial de adsorción, el tiempo de adsorción y la velocidad de barrido se obtuvieron de forma óptima (pH 2,7; EADS, -0,10 V; tADS, 60 s; y ʋ, 50 mVs-1). El límite de detección fue de 0,16 μmol L-1 y el RSD fue del 5,2 %. La utilidad del electrodo modificado se usó para cuantificar muestras de té verde de morinina en presencia de otras flavonas con resultados consistentes.

El mercurio es considerado un contaminante altamente peligroso debido a su elevada toxicidad y a su carácter acumulativo. Presenta varios efectos en la salud humana tales como: trastornos del sistema nervioso, deterioro intelectual, problemas gastrointestinales y cáncer. El uso de técnicas electroquímicas es una alternativa para la cuantificación de mercurio a niveles traza, debido a su bajo costo y buena sensibilidad. En este trabajo de investigación se evaluó un microelectrodo de fibra de carbono modificado con nanopartículas de oro para la determinación de mercurio (II) en medio acuoso. Se realizó la modificación superficial de la fibra de carbono electrodepositando nanopartículas de oro, a un potencial de -0,1 V durante 100 s, y se utilizó microscopía electrónica de barrido y voltamperometría cíclica para confirmar la presencia de nanopartículas de oro. Se cuantificó el mercurio (II) mediante voltamperometría de redisolución anódica de pulso diferencial. Se obtuvo un rango lineal, en la curva de calibración, entre 50 - 100 µg L-1 de mercurio (II). Los límites de detección y de cuantificación obtenidos fueron de 38 y 46 µg L-1, respectivamente. La validación de la metodología se realizó mediante porcentaje de recuperación, obteniendo valores entre 94 y 104 % y desviación estándar relativa (RSD, por sus siglas en inglés) entre 3,6 y 4,7 %. El método propuesto muestra características útiles para su implementación en el monitoreo de contaminación por mercurio.

El Nitrobenceno (NB) es un compuesto orgánico volátil (COV) que se produce en grandes cantidades para uso industrial, es altamente tóxico y a exposición repetida puede causar daños severos a la salud humana. Los métodos tradicionales para la determinación del NB alcanzan concentraciones en partes por millón, pero este contaminante en agua está por debajo de estas concentraciones. Debido a esto es importante desarrollar nuevos sensores para la determinación de NB en agua. En este trabajo, un sensor electroquímico fue desarrollado para la determinación de NB con nanovarillas de TiO2 mono cristalinas en fase rutilo. Los parámetros de síntesis fueron modificados para obtener las morfologías deseadas y se caracterizaron por espectroscopia Raman, SEM, EDS y técnicas electroquímicas. La cuantificación de NB se realizó por voltamperometría cíclica (VC). La sensibilidad y el intervalo de detección de las sondas incrementaron con el aumento de la apertura de las nanoflores de TiO2, alcanzando concentraciones debajo de partes por billón. Como conclusión de este trabajo es que las propiedades electroquímicas de detección de NB por nanoflores de TiO2 están directamente relacionadas con las condiciones de síntesis que se usaron. Los hallazgos de este estudio tienen una serie de implicaciones valiosas para estudios futuros de monitoreos de COV.

<p>El uso indiscriminado de plaguicidas en los cultivos genera un impacto ambiental negativo que afecta a los organismos vivos, al suelo y al recurso hídrico. Por lo tanto, es necesario evaluar la residualidad de este tipo de sustancias en fuentes de agua que sirven como abastecimiento para la comunidad, los animales y las labores agrícolas. Con base en esto, se plantea una metodología electroquímica sencilla, económica y asequible para la cuantificación de paraquat y glifosato en las fuentes hídricas aledañas a los cultivos de papa de tres veredas del municipio de Ventaquemada (Boyacá). El estudio fue realizado usando como electrolito de soporte la solución buffer Britton-Robinson, un electrodo de trabajo de carbón vítreo, Ag/AgCl como electrodo de referencia y platino como electrodo auxiliar. Se validaron los métodos de voltametría de onda cuadrada (VOC) para ambos compuestos, los cuales presentaron un potencial de -650 y -545 mV, respectivamente. La linealidad de los métodos presentó un coeficiente de correlación de 0,9949 y 0,9919. Los límites de detección y cuantificación fueron de 130 y 190 μg/L para paraquat y de 40 y 50 μg/L para glifosato. De las muestras evaluadas se obtuvo un valor de paraquat entre 0,011 y 1,572 mg/L, y de glifosato entre 0,201 y 2,777 mg/L, lo que indica que estos compuestos están presentes en las fuentes hídricas cercanas a los cultivos y que pueden estar causando serios inconvenientes a la salud humana.</p><p> </p><p> </p>

El mercurio (Hg) es uno de los contaminantes más tóxicos, se ha convertido en una amenaza seria para la salud humana y el ambiente. Su exposición, produce efectos tóxicos graves en seres vivos, afectando los sistemas: nervioso, digestivo e inmunitario, y otras partes del organismo. El impacto ambiental es significativo y requiere la atención de todas las partes involucradas. Por esta razón, el desarrollo de métodos analíticos para la detección de bajas concentraciones de Hg en diferentes muestras es un asunto de interés científico. Actualmente, el uso de óxido de titanio (TiO2) ha revolucionado diversos campos generando nuevas aplicaciones tecnológicas. El área de sensores no ha quedado ajena a esta revolución debido a las propiedades de este material. En este trabajo de investigación, se da a conocer el desarrollo de un sensor electroquímico novedoso para la determinación de ultratrazas de mercurio en agua, a partir de nano-flores de TiO2 orientados. La síntesis del material se realizó sobre un sustrato de carbono (grafito) por el método hidrotérmico. La determinación de Hg2+ en agua fue realizada mediante voltamperometría cíclica y de pulso diferencial. Las pruebas electroquímicas del sensor mostraron una sensibilidad, selectividad y estabilidad alta, así como un amplio intervalo de detección en ppb

Els biosensors son dispositius analítics basats en la interacció específica entre un element biològic sensor i la seva molècula diana juntament amb un transductor per al processament de la senyal. Aquests dispositius tenen moltes aplicacions pràctiques en diferents camps d’investigació, des del diagnòstic mèdic a l’anàlisi mediambiental, i amb un gran potencial per a la seva comercialització. Tot i les grans expectatives, únicament hi ha uns pocs exemples de biosensors comercials, sent el mercat dominat principalment pels sensors de glucosa per gent amb diabetis, amb aproximadament un 85 % del mercat mundial. Aquesta lenta penetració al mercat es pot atribuir als elevats costos de desenvolupament i producció, i també a barreres tecnològiques com la sensibilitat, reproduïbilitat, efectes de la matriu en mostres reals, estabilitat i qualitat. En aquest treball, es presenta una fàcil estratègia per reduir els costos de fabricació mitjançant la simplificació a una sola etapa del mètode d’immobilització a la superfície de proteïnes receptores. Aquesta estratègia s’ha basat amb la introducció química de grups disulfurs a l’estructura de les proteïnes, i fou aplicada tant a anticossos com antígens per a la detecció òptica i electroquímica de proteïnes relacionades amb accidents cerebrovasculars isquèmics i amb la malaltia celíaca respectivament. Diverses avantatges potencials, com la miniaturització, integració, anàlisi multiplexat, així com també la utilització de chips d’un sol ús, haurien de ser explotades per a què els biosensors impactin en el mercat i migrin de sofisticats laboratoris als punts d’atenció. Treballant en aquesta direcció, també es presenta un procediment per a l’amplificació i detecció multiplexada de set marcadors genètics del càncer de mama amb una sensibilitat d’una única cèl•lula tumoral utilitzant un array d’elèctrodes de baixa densitat fabricats en plaques de circuit imprès de baix cost. Aquesta metodologia proporciona una nova estratègia per a la determinació del perfil genètic de cèl•lules tumorals mitjançant un procés integrat d’amplificació i detecció.
Los biosensores son dispositivos analíticos basados en la interacción específica entre un elemento biológico sensor y su molécula diana en combinación con un transductor para el procesamiento de la señal. Estos dispositivos tienen muchas aplicaciones prácticas en diferentes campos de investigación, desde el diagnóstico médico a análisis medioambientales, y con un gran potencial para su comercialización. Sin embargo, a pesar de las grandes expectativas, solo hay unos pocos ejemplos de biosensores comerciales, siendo el mercado dominado principalmente por los sensores de glucosa para gente con diabetes, con aproximadamente un 85 % del mercado mundial. Esta lenta penetración en el mercado se puede atribuir a los elevados costes de desarrollo y producción, y a algunas barreras tecnológicas como la sensibilidad, reproducibilidad, efectos de la matriz en muestras reales, estabilidad y calidad. En este trabajo, se presenta una fácil estrategia para reducir los costes de fabricación mediante la simplificación a una sola etapa del método inmovilización en la superficie de proteínas receptoras. Esta estrategia se basó en la introducción química de grupos disulfuros en la estructura de la proteína y fue aplicada tanto a anticuerpos como antígenos para la detección óptica y electroquímica de proteínas relacionadas con accidentes cerebrovasculares isquémicos y la enfermedad celíaca respectivamente. Varias ventajas potenciales, como la miniaturización, integración, análisis multiplexados, así como también el uso de chips desechables, deberían ser explotadas para que los biosensores impactaran en el mercado y migraran de sofisticados laboratorios a los puntos de atención. Trabajando en esta dirección, también se presenta un procedimiento para la amplificación y detección multiplexada de siete marcadores genéticos de cáncer de mama con una sensibilidad de una única célula tumoral usando un array de electrodos de baja densidad fabricados en placas de circuito impreso de bajo coste. Esta metodología proporciona una nueva estrategia para la determinación del perfil genético de células tumorales mediante un proceso integrado de amplificación y detección.
Biosensors are analytical devices based on the specific interaction between a biological sensing element and its target molecule in combination with a transducer for signal processing. They have shown many practical applications to several research fields, from medical diagnostics to environmental analysis, and have great potential for commercialization. However, despite of the great expectations, there are just few examples of commercial biosensors, being the market mainly driven by the glucose sensors for people with diabetes with approximately 85 % of the world market. This slow penetration into the market could be attributed to the elevated development and production costs and some important technological hurdles, such as sensitivity, reproducibility, matrix effects in real samples, stability and quality assurance. In this work, we report on an easy strategy to reduce the manufacturing cost by simplifying the surface immobilisation method of the receptor proteins to a single step. This approach was achieved by the chemical introduction of disulfide groups into the protein structure and was applied to both antibodies and antigens for the optical and electrochemical detection of ischemic stroke and celiac disease related proteins respectively. Several potential advantages, such as miniaturisation, integration, multiplexing analysis, as well as the use of low cost disposable chips, should be exploited for the biosensors to impact on the market and migrate from sophisticated laboratories to the point-of-care. Working on that direction, we also report on a procedure for the multiplex amplification and detection of seven genetic markers for breast cancer with a single tumour cell sensitivity using a low-density electrode microarray manufactured on standard low-cost printed circuit board (PCB) substrates. This approach provides a novel strategy for the genetic profiling of tumour cells via integrated “amplification-to-detection”.

Avui en dia, hi ha la necessitat de desenvolupar un sistema per a la detecció d'ADN que sigui ràpid, simple, econòmic i reproduïble per al diagnòstic en diferents camps com malalties genètiques, detecció de patògens, medicina forense i medicina personalitzada.Els mètodes convencionals per a la detecció de seqüències d'ADN específiques es basen en assajos de seqüenciació directa o d'hibridació, essent aquest últim el més utilitzat en genosensors. Aquest mètode consisteix en l'ús de superfícies transductores modificades amb sondes d'ADN monocatenari, que reconeixen la seva seqüència complementària (diana) amb alta afinitat i especificitat.Una de les limitacions de l'aplicació d'aquests sensors a dispositius portàtils és la necessitat de la realització d'etapes posteriors a l'amplificació. Aquestes etapes inclouen la generació d'ADN monocatenari o la seva modificació amb un marcador abans de assolir la detecció.En aquest treball, es combina l'amplificació isotèrmica i l'ús d'encebadors modificats per simplificar les etapes necessàries per la detecció electroquímica d'ADN. Aquests encebadors, contenen una seqüència d'oligonucleòtids monocatenària unida a un espaiador de carboni, que bloqueja eficaçment l'elongació, abans de la seqüència del encebador. Per tant, el producte final està compost per un ADN de doble cadena flanquejat per dues cues d'ADN monocatenàries. Una de les cues es va utilitzar per hibridar a una sonda immobilitzada en la superfície i l'altra a una sonda marcada amb enzims o nanopartícules d'or. L'ús d'aquests encebadors modificats van permetre detectar l’ADN electroquímicament sense necessitat d'un tractament posterior a l'amplificació de la mostra, disminuint el temps d'assaig i presentant un enfocament més portable per ser aplicat en qualsevol situació.
Hoy en día, existe la necesidad de desarrollar un sistema para la detección de ADN que sea rápido, simple, económico y reproducible para el diagnóstico en diferentes campos como enfermedades genéticas, detección de patógenos, medicina forense y medicina personalizada.Los métodos convencionales para la detección de secuencias de ADN específicas se basan en ensayos de secuenciación directa o de hibridación, siendo este último el más utilizado en genosensores. Este método consiste en el uso de superficies transductoras modificadas con sondas de ADN monocatenario (ssDNA), que reconocen su secuencia complementaria (diana) con alta afinidad y especificidad.Una de las limitaciones de la aplicación de estos sensores a dispositivos portátiles es la necesidad de la realización de etapas posteriores a la amplificación. Estas etapas incluyen la generación de ADN monocatenario o su modificación con un marcador antes de pasar a la detección.En este trabajo, se combina la amplificación isotérmica y el uso de cebadores modificados para simplificar los pasos necesarios para la detección electroquímica de ADN. Estos cebadores, contienen una secuencia de oligonucleótidos monocatenaria unida a un espaciador de carbono, que bloquea eficazmente la elongación, antes de la secuencia del cebador. Por lo tanto, el producto final está compuesto por un ADN de doble cadena flanqueado por dos colas de ADN monocatenarias. Una de las colas se usó para hibridar a una sonda inmovilizada en la superficie y la otra a una sonda marcada con enzimas o nanopartículas de oro. El uso de estos cebadores modificados permitió detectar ADN electroquímicamente sin necesidad de un tratamiento posterior a la amplificación de la muestra, disminuyendo el tiempo de ensayo y presentando un enfoque más portable para ser aplicado en cualquier situación
Nowadays, there is a need to develop a rapid, simple, inexpensive and reliable DNA testing system for diagnosis in different fields such as genetic diseases, pathogens detection, forensics, and personalised medicine. Conventional methods for the detection of specific DNA sequences are based on direct sequencing or hybridisation assays, being this last one approach, the most widely used in genosensors. It consists on single-stranded DNA (ssDNA) tethered probes on a transducer surface, which recognises its complementary sequence (target) with high affinity and specificity. One of the limitations of these DNA sensors to apply them for a portable molecular diagnostics devices is the multi-step procedures needed, since post-amplification treatment is necessary for its detection by generating ssDNA or adding a hapten labelling. In this work, the isothermal amplification and modified tailed primers to simplify the steps required for the electrochemical DNA detection are combined. Modified tailed primers are based on a single stranded oligonucleotide sequence linked to a carbon spacer, which effectively blocks elongation, prior to the primer sequence. Thus, resulting in an amplicon with a duplex flanked by two single stranded DNA tails. One of the tails was used to hybridise to a surface immobilised probe and the other to an enzyme or gold nanoparticles labelled reporter probe. Using these modified primers allowed us to detect DNA electrochemically without any need for post-amplification sample treatment decreasing the assay time and presenting an approach that can facilely find application at the point of need.

El objetivo general de esta tesis doctoral fue el desarrollo de biosensores basados en aptámeros para la detección de bacterias enteropatógenas. Para ello se estudiaron diferentes estrategias de detección gracias a las propiedades únicas de los aptámeros, tales como su capacidad de adoptar diferentes estructuras conformacionales tras el enlace con la molécula diana, su estabilidad y la facilidad con que se pueden modificar químicamente, introduciendo marcajes o ciertos grupos funcionales. Las bacterias utilizadas en todas las estrategias de detección fueron: Salmonella typhimurium (diana del aptámero seleccionado, específicamente las proteinas transportador ABC, OmpA y precursor OmpD), Eschericia coli O157 Shiga, Shigella sonnei, Escherichia coli k5, Proteus mirabilis, Bacillus cereus y Kocuria lutea. En la primera fase de la tesis se realizó la caracterización de la bacteria Salmonella typhimurium y de la afinidad del aptámero por este microorganismo. La afinidad del aptámero por la bacteria se comprobó utilizando las técnicas de impresión por microcontacto (μCP), la microscopía de fuerza atómica (AFM) y la microscopía de fluorescencia. Posteriormente en la fase siguiente se desarrolló un sistema de detección basado en partículas magnéticas como plataforma de captura, preconcentración y detección basada en un ensayo competitivo indirecto. Se llevó a cabo la detección colorimétrica, por absorbancia, y electroquímica, por voltametría de pulso diferencial (DPV). En ambas alternativas de detección se observó reactividad cruzada de la bacteria Salmonella typhimurium con E. coli O157 Shiga y con Shigella sonnei, no presentándose dicha reactividad con las otras bacterias. El porcentaje de similitud de las proteinas diana análogas fue mayor en relación a las proteinas correspondientes a E. coli O157 Shiga y Shigella sonnei, y menor respecto a las proteinas análogas de las otras bacterias. En la tercera fase de la tesis se desarrollaron dos biosensores electroquímicos. Uno basado en la detección directa del enlace con la bacteria por espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS). El otro biosensor se basó en la inhibición enzimática causada por el cambio conformacional del aptámero tras su enlace con la bacteria. En este caso se utilizó la técnica electroquímica DPV para medir la actividad de la enzima fosfatasa alcalina. Con el primero se lograron los mejores resultados, por cuanto los parámetros de comportamientos fueron los mejores (menor LOD, mayor sensibilidad, menor tiempo de análisis), pero además es una estrategia en la cual la construcción del aptasensor es simple puesto que consta de un solo paso. Finalmente los ensayos de selectividad llevados a cabo en todas las estrategias de detección muestran que todos los sistemas de detección fueron capaces de discriminar el grupo de bacterias clasificadas como enteropatógenos (Salmonella typhimurium, Escherichia coli O157 Shiga y Shigella sonnei) del resto de bacterias (Escherichia coli k5, Proteus mirabilis, Bacillus cereus y Kocuria lutea), demostrando que la afinidad del aptámero por Salmonella typhimurium no es específica para esta bacteria, sino que también existe una afinidad equivalente por E. coli O157 Shiga y Shigella sonnei.
The overall objective of this Thesis was to develop different biosensors based on aptamers to detect enteropathogen bacteria. This objective was accomplished through the study of different detection strategies which were proposed based on the unique properties of aptamers such as the capacity to present different conformational structures after linking to the target molecule, stability and ease of chemical functionalization. The affinity of the aptamer against the Salmonella typhimurium was confirmed by Microcontact Printing (μCP), Atomic Force Microscopy (AFM) and Fluorescence Microscopy. Then, a magnetic particle detection system was developed as a capture, pre-concentration and detection platform based on an indirect competitive test. Colorimetric and electrochemical detection, using differential pulse voltammetry (DPV) were performed. In both detection alternatives, cross-reactivity of Salmonella typhimurium with Escherichia coli O157 Shiga and Shigella sonnei was observed, with no cross- reactivity with Proteus mirabilis, Bacillus cereus, Kocuria lutea and Escherichia coli k5. In the next phase of the thesis, two electrochemical biosensors were developed, one based on the direct detection of the binding to the bacterium by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and the other based on the enzymatic inhibition caused by the conformational change of the aptamer after binding with the bacterium. In the second case the DPV technique was used to measure the activity of alkaline phosphatase. The best results were obtained with the impedance biosensor because as it showed improved behavior parameters (lower LOD, higher sensitivity and shorter analysis time). In addition, the construction of the aptasensor is simple as it consists of a single step. Selectivity tests carried out on all detection strategies showed that the developed detection systems were able to discriminate the bacterial group classified as enteropathogens (Salmonella typhimurium, Escherichia coli O157 Shiga and Shigella sonnei) from other bacteria (Escherichia coli K5, Proteus mirabilis, Bacillus cereus and Kocuria lutea). Hence, the affinity of the aptamer for Salmonella typhimurium is not specific for this bacterium and there is also an equivalent affinity for E. coli O157 Shiga and Shigella sonnei.

L’objectiu general de la present Tesi Doctoral és la separació i la detecció de molècules d’interès biològic que contenen grups tiols i dels seus complexos metàl•lics en mostres sintètiques i naturals utilitzant la cromatografia de líquids en fase inversa amb detecció electroquímica. La fitoremediació és una tecnologia basada en l’ús de plantes per eliminar contaminants del medi ambient o reduir-ne la seva toxicitat fins a fer-los innocus. Les fitoquelatines són pèptids rics en cisteïna que sintetitzen les plantes, les algues i alguns fongs i que s’enllacen als metalls pesants mitjançant el grup tiol. Les fitoquelatines estan involucrades en la desintoxicació i l’homeòstasi dels metalls pesants, i és per això que l’estudi de la complexació d’aquestes molècules amb els metalls pesants és d’especial interès. Per tal d’assolir l’objectiu general, es divideix la Tesi en dos parts ben diferenciades: la primera dirigida al desenvolupament de la metodologia de separació i detecció de les fitoquelatines sintètiques i dels seus complexos amb Hg(II); i la segona dedicada a l’aplicació d’aquesta metodologia a sistemes naturals. Per a aquesta segona part, es seleccionen plantes cultivades en presència de diversos metalls pesants, ja sigui de forma artificial com natural. Aquesta Tesi es presenta com l’inici d’una nova línia de recerca del grup d’Electroanàlisi dedicada a l’estudi de la complexació de metalls pesants tòxics per les fitoquelatines utilitzant la cromatografia de líquids d’alta resolució (HPLC) en fase inversa acoblada a la detecció electroquímica. Aquesta metodologia es presenta com un mètode selectiu, sensible, senzill i econòmic desenvolupat paral•lelament a les tècniques voltamperomètriques estàtiques, àmpliament utilitzades al grup de recerca, i com una alternativa més econòmica a la detecció per espectrometria de masses globalment utilitzada en estudis de fitoremediació. La idea principal d’aquesta Tesi Doctoral és la separació i la detecció de fitoquelatines i altres molècules relacionades, així com dels seus complexos amb mercuri. Per tant, la primera part de la memòria (I. Introducció) que consta de tres capítols, està dedicada a la presentació del tema per situar-nos dins de context. A la segona part (II. Metodologia aplicada) s’explica amb detall els fonaments de les tècniques instrumentals i quimiomètriques utilitzades en la present Tesi Doctoral. A la tercera part (III. Experimental) es repassa la instrumentació, els reactius i els procediments de treball utilitzats. Aquesta memòria de Tesi Doctoral es presenta com a compendi de publicacions; els treballs publicats i la discussió dels resultats obtinguts es disposa a la quarta part de la memòria (IV. Resultats i discussió). Finalment, a la cinquena part de la memòria (V. Conclusions) es presenten les conclusions generals d’aquesta Tesi i a la sisena i última part (VI. Bibliografia) les referències bibliogràfiques consultades.
El objetivo general de esta tesis doctoral es la separación y detección de moléculas de interés biológico que contienen grupos tiol y de sus complejos metálicos en muestras sintéticas y naturales, usando la cromatografía de líquidos en fase reversa con detección electroquímica. La fitoremediación es una tecnología basada en el uso de plantas para eliminar contaminantes del medio ambiente o reducir su toxicidad hasta hacerlos innocuos. Las fitoquelatinas son péptidos ricos en cisteína que sintetizan las plantas, las algas y algunos hongos y que se enlazan a los metales pesados mediante el grupo tiol. Las fitoquelatinas están involucradas en la desintoxicación y la homeostasis de los metales pesados mediante la quelación de estos iones en el citosol y el almacenaje posterior de estos complejos en las vacuolas. Éste es el motivo por el cual el estudio de la complejación de estas moléculas con los metales pesados es de especial interés. Para lograr este objetivo general, la tesis se divide en dos partes bien diferenciadas: una primera parte dirigida al desarrollo de la metodología de separación y detección de las fitoquelatinas sintéticas y de sus complejos con Hg(II); y la segunda parte dedicada a la aplicación de esta metodología a sistemas naturales. Para esta segunda parte, se seleccionan plantas cultivadas en presencia de distintos metales pesados, ya sea de forma artificial como natural. Se han desarrollado diversas metodologías para el análisis de fitoquelatinas y compuestos relacionados, entre las cuales la espectrometría de masas es la técnica más usada. El objetivo de esta tesis es desarrollar una metodología analítica sensible y barata que combine la cromatografía de líquidos de alta resolución con la detección electroquímica utilizando un electrodo de carbono vitrificado. Con esta metodología no sólo se separan i detectan las fitoquelatinas i sus compuestos relacionados sino también sus complejos con el Hg. Entre todos los metales pesados, se escoge el Hg(II) para los estudios de complejación de fitoquelatinas debido a su elevada estabilidad de los complejos formados, aparte de ser un metal altamente toxico con graves efectos perjudiciales para la salud y para el medio ambiente. En la segunda parte de la tesis, esta metodología se aplica al estudio de plantas cultivadas en presencia de distintos metales pesados. Primeramente se consideran plantas de la especie Hordeum vulgare cultivadas en presencia de Hg(II) y en presencia simultánea de Hg(II) y Cd(II), y se evalúa la síntesis de fitoquelatinas provocada por estos metales tóxicos. De forma similar se evalúa la capacidad inductora de fitoquelatinas de distintos metales pesados, como son el Hg(II), el Cd(II), el Pb(II) y el As(III) y se compara la capacidad para inducir fitoquelatinas de cada uno de ellos. Finalmente se estudian plantas contaminadas con Hg de forma natural, procedentes de la zona de Almadén. Esta zona es mundialmente conocida por las minas de Hg más grandes que se han descubierta hasta la actualidad. Por este motivo, este estudio es de especial interés ya que permite profundizar en los mecanismos naturales que han desarrollado las plantas para combatir la toxicidad del mercurio. Debido a que esta tesis opta a la Mención Internacional de Doctorado, en un último capítulo se presentan los resultados obtenidos en la estancia pre-doctoral realizada a la Facultad de Farmacia de la Université Libre de Bruxelles (Bélgica) bajo la supervisión del Professor Jean-Michel Kauffmann. La temática de la estancia efectuada en este centro europeo se enmarca perfectamente dentro del proyecto de tesis, ya que amplía los sistemas de detección de compuestos tiólicos con la utilización de electrodos de plata.

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Determina los parámetros de calidad analítica, tales como límites de detección, cuantificación, linealidad y sensibilidad para los metales pesados Pb(II), Cu(II), Cd(II) y Hg(II) en agua utilizando el método de voltamperometría de redisolución anódica de onda cuadrada y con microelectrodo de oro de 0,050 mm 2 de área activa. Se utilizó un potenciost ato que controla tres electrodos (electrodos de trabajo, referencia y auxiliar) desarrollado en el marco del proyecto CONCYTEC/IPEN/UNMSM/UNI, el mismo que se encuentra en el Laboratorio de Fisicoquímica Teórica y Aplicada (FIQUITA) departamento de Fisicoquímica de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Para este propósito se utilizó una celda de flujo conteniendo los tres electrodos y con capacidad de 0,5 mL. Para el cumplimiento de los objetivos, se prefijaron las condiciones de operación y de concentraciones a partir de pruebas preliminares. Las sensibilidades se obtuvieron de las pendientes de las curvas de calibración, siendo éstos 0,674; 2,208 y 1,548 para el Pb(II),Cu(II) y Hg(II), respectivamente, con estos valores se pudo establecer que el Cu(II) tiene mayor sensibilidad que Hg(II)y Pb(II). En el caso del Cd(II) factores incontrolables afectaron la linealidad y reproducibilidad de los picos. En lo que respecta a los demás parámetros de calidad del método se obtuvieron límites de detección de 0,008; 0,010; 0,014 ppm, límites de cuantificación de 0,028; 0,034; 0,045 ppm y límites de linealidad de 0,6; 0,5; 0,6 ppm para el Pb(II), Cu(II) y Hg(II) respectivamente. De los análisis simultáneos para los metales en estudio, se pudo concluir que el método voltamperométrico desarrollado en este trabajo es adecuado para supervisar simultáneamente Cu(II), Hg(II) y Pb(II) puesto que los potenciales de pico de cada metal están bien definidos y suficientemente separados. Sin embargo la determinación simultánea con Cd(II) no es posible, debido a que su potencial de oxidación es muy cercano al del Pb(II) y como resultado se obtiene una superposición de picos. Complementariamente se realizaron pruebas con muestras reales, una fue tomada del río Rímac con el cruce del río Huaycoloro, en la cual se detectó señales de Cu(II) mas no Hg(II) ni Pb(II). Así mismo se realizó otra prueba directa con agua potable, no se obtuvieron señales definidas de los metales. En ambas pruebas la concentración de los metales estuvieron por debajo de los límites de detección del equipo, o los metales no se encuentren libres sino formando complejos. Los resultados obtenidos en este trabajo serán considerados dentro del proyecto 199-FINCYT-IA-2013 (Desarrollo e Implementación de un Sistema de Monitoreo Remoto para Medición de la Contaminación del Agua en la Cuenca baja del Río Rímac).
Tesis

The aim of the present thesis is to fabricate, to applicate, and to integrate nanomaterial-based chemical sensors with electrochemical transduction for the detection of water pollutants. This work is divided in 7 Chapters, among which Chapter 1 corresponds to an "Introduction" (Introducción), in which general aspects are reviewed to set the background of the issues addressed in this thesis, together with the state-of-the-art thereof. Chapter 2, "Material Synthesis" (Síntesis de Materiales), describes the fabrication process of the electrochemical transducer, which is based on the composite material of carbon nanotubes and polystyrene that was used as a substrate for the growth of nanoparticles. Furthermore, in this chapter, the processes followed for the electrodeposition on the electrochemical transducer of gold, silver, copper, and bismuth nanoparticles used as recognition elements are described together with the nanoparticle morphological and chemical characterization, and their electrochemical behavior according to the desired application. Chapters 3, 4, and 5 describe the application of the fabricated sensors. In Chapter 3, "Gold for Formaldehyde Detection" (Oro para la Detección de Formaldehído), a comparative study between gold nanoparticles and clusters (both for formaldehyde detection) is presented. Chapter 4, "Silver Microparticles for Sucralose Detection" (Micropartículas de Plata para la Detección de Sucralosa), includes the analysis of the interaction between silver and chloride ions as a basis for the subsequent application of this sensor for the analysis of the organochlorine sweetener sucralose. Chapter 5, "Bismuth for Heavy Metal Ions Detection" (Bismuto para la Detección de Iones de Metales Pesados), deals with the detection of cadmium and lead using bismuth nanoparticles following two different methodologies by means of anodic stripping voltammetry. Chapter 6, "Compact fluidic devices" (Dispositivos fluídicos compactos), addresses the integration of the sensors described in previous chapters in a compact fluidic platform with the aim of performing automatized continuous measurements. Two device generations were fabricated: the first-generation device permit to perform measurements with only one sensor, while the second-generation allows the integration of two different sensors to perform simultaneous measurements. Finally, Chapter 7, "Conclusions" (Conclusiones), gather all the conclusions of this work.
L'objectiu d'aquesta tesi és la fabricació, aplicació i integració de sensors químics amb transducció electroquímica basats en nanomaterials funcionals per a la detecció de contaminants d'aigua. Aquest treball es divideix en 7 capítols, dels quals el Capítol 1 és la "Introducció", on es revisen qüestions generals amb la finalitat d'establir antecedents sobre els temes tractats en aquesta tesi, així com també l'estat de l'art dels mateixos. El segon capítol anomenat "Síntesi de Materials" descriu el procés de fabricació del transductor electroquímic basat en un material compost de nanotubs de carboni en una matriu de poliestirè utilitzat com a suport per al creixement de les nanopartícules Així mateix es detalla el procediment seguit per a l'electrodeposició de nanopartícules metàl·liques d'or, plata, coure i bismut, emprades com a element de reconeixement, la seva caracterització morfològica i química, així com el seu comportament electroquímic de cara a l'aplicació desitjada. Els Capítols 3, 4 i 5 descriuen l'aplicació dels sensors elaborats. Al Capítol 3 denominat "Or per a la detecció de formaldehid" es realitza un estudi comparatiu entre nanopartícules i clústers d'àtoms d'or, tots dos per a la detecció de formaldehid. El Capítol 4 "micropartícules de plata per a la detecció de sucralosa" mostra l'anàlisi de la interacció de la plata amb ions clorur com a base per a la posterior aplicació d'aquest sensor per a l'anàlisi de la molècula organoclorada sucralosa. El Capítol 5 "Bismut per a la detecció d¿ions de metalls pesants" tracta sobre la detecció de cadmi i plom emprant nanopartícules de bismut dipositades seguint dues metodologies diferents mitjançant voltamperometria de redissolució anòdica. En el Capítol 6, "Dispositius fluídics compactes", s'aborda la integració dels sensors en una plataforma fluídica compacta per tal de realitzar mesures automàtiques en continu. Es van elaborar dos tipus de famílies de dispositius, un denominat de primera generació que permetia realitzar mesures amb un sol sensor i un altre anomenat de segona generació que a causa del seu disseny admetia la integració de dos sensors diferents per realitzar mesures simultànies. Finalment, en el Capítol 7 de "Conclusions" s'engloben les conclusions de tots els capítols.

Los biosensores son elementos clave en el desarrollo de sistemas de diagnóstico in-vitro y permiten la fabricación de dispositivos biomédicos miniaturizados para un diagnóstico más rápido y fiable de muchas enfermedades. Con ellos se podrán analizar rápidamente analitos presentes en la sangre, orina, tejidos o saliva y nos informarán de la concentración de determinados componentes (biomarcadores, drogas, antibióticos, virus, etc). Los biosensores también pueden ser aplicados en otros campos, como la alimentación, agricultura, monitorización de procesos industriales y control medio ambiental. Por tanto, el desarrollo de biosensores de bajo coste, pequeños, sensibles y fáciles de usar, repercutirá en el control de enfermedades, la detección de elementos contaminados y toxinas, o la mejora de la producción y control de procesos. La tecnología de los biosensores consiste en sistemas compactos de análisis, compuestos de un elemento de reconocimiento biológico (ADN, anticuerpo, etc.) que detecta un analito (glucosa, antígeno, etc.) y un elemento transductor de esa detección que permite cuantificar la cantidad de analito. En este trabajo, se han producido biosensores electroquímicos explotando, por un lado, su miniaturización e integración en dispositivos Lab on a Chip (LOC) y, por otro lado, mejorando su sensibilidad mediante el uso de micro-nanomateriales que permiten obtener microsensores electroquímicos avanzados. De este modo, se ha desarrollado un sistema de detección electroquímica (SDE) portable que se integra en un dispositivo LOC. Este SDE se compone principalmente de un potenciostato y un cartucho microfluídico que contiene un sensor integrado. El funcionamiento de este dispositivo se ha demostrado principalmente en medidas de ADN. Los resultados obtenidos muestran que la respuesta y sensibilidad del potenciostato es comparable a la que se obtiene en un sistema comercial como el Autolab PGSTAT. Además, como la superficie de sensor no requiere de una modificación previa de la sonda de ADN, el dispositivo microfluídico desarrollado puede ser utilizado para detectar cualquier otro analito de interés, como se ha demostrado en las medidas de detección de ácido úrico en solución. La mejora en la sensibilidad de las medidas electroquímicas, se ha obtenido mediante el atrapamiento magnético de nanotubos de carbono (NTC) sobre la superficie del electrodo de trabajo del sensor usando partículas magnéticas (PMs). Esto permite, por un lado, la obtención rápida y sencilla de superficies nanoestructuradas que mejoran las prestaciones del electrodo y, por otro, sensar la superficie de las PMs de manera eficiente tras la captura del analito de interés de la solución. Este procedimiento de nanoestructuración, que ha resultado aplicable tanto a electrodos serigrafiados como de capa fina, se ha aplicado con éxito a ensayos de biosensado directo de moléculas electroactivas y no electroactivas, y de marcadores y dianas enzimáticos. En el primer caso, se ha realizado la detección de dopamina, obteniéndose un límite de detección (LOD) lo suficientemente sensible para realizar la estimación de la concentración de dopamina endógena en orina. En el segundo caso, para la detección de analitos no electroactivos (como anticuerpos y detergente), se han usado marcadores no enzimáticos (nanocristales de Cd y ferroceno). Para ello se ha ensayado tanto la detección en formato de sándwich como por “sombreado superficial”, un novedoso procedimiento de detección en que la captura de analito interfiere en la detección de un marcador previamente incorporado sobre las PM. Por último, se ha realizado el biosensado de marcadores enzimáticos (mieloperoxidasa). El LOD obtenido en estas medidas es suficientemente bajo para la aplicación del protocolo al estudio de muestras de suero sanguíneo. La combinación de las superficies nanoestructuradas y del SDE portable ha resultado en el desarrollo de un dispositivo LOC con electrodos nanoestructurados, para la detección sensible, rápida, portable y potencialmente automatizable de analitos.
Biosensors are key elements in the development of in-vitro diagnostic systems and they permit the fabrication of miniaturized biomedical devices which enable a faster and more reliable diagnostic of various diseases. These will facilitate a fast analysis of analytes present in blood, urine, membranes or saliva and will report the concentration of certain components (biomarkers, drugs, antibiotics, viruses, etc.). Biosensors can also be applied in other fields such as, food, agriculture, monitoring of industrial processes and environmental control. Therefore, the development of low cost, small, sensitive and easy to use biosensors will facilitate the control of diseases, the detection of pollutants and toxins, or the improvement in the production and control of industrial processes. Biosensors are often defined as compact analytical systems, containing a biological recognition element (DNA, antibodies, etc.) that detects a certain analyte (glucose, antigen, etc.) and a transducer that accomplishes the translation of the binding event into a measurable signal for analyte quantification. In this work, electrochemical biosensors have been developed taking advantage of the miniaturization and integration of Lab on a Chip (LOC) devices and of the improvement in sensitivity provided by the use of micro-nanomaterials that enable the production of advanced electrochemical microsensors. Thereby, a portable electrochemical detection system (EDS), which is integrated in a LOC device, has been developed. This EDS, consist of a potentiostat and a microfluidic cartridge with a sensor included in it. Here, the operation of this EDS has been mainly demonstrated for DNA measurements. The results obtained show that the response and sensitivity of the EDS are comparable to those obtained using a commercial potentiostat. Besides, since for DNA measurements, which were performed in solution, the sensor surface is not previously modified, this cartridge could be used for the detection of other analytes of clinical interest, as it is demonstrated for uric acid detection. With respect to the improvement in sensitivity obtained in the electrochemical measurements, this has been achieved by carbon nanotube (CNT) wiring of magnetic particles (MP) on the surface of the sensor’s working electrode. This enables, on the one hand, the simple and fast acquisition of nanostructured electrode surfaces of improved performance and, on the other hand, the efficient sensing of the MP surface after analyte capture and concentration from the solution. As it is shown in this work, this nanostructuration procedure is applicable to either screen printed or thin film electrodes. Furthermore, CNT wiring of the MP surface has been successfully applied to both the direct biosensing of electroactive and non electroactive molecules, and the enhanced detection of enzymatic markers and targets. In the first case, dopamine detection has been accomplished, obtaining a limit of detection (LOD) low enough to permit the estimation of endogenous dopamine concentration in urine. In the case of the detection of non electroactive analytes (such as antibodies and surfactant), non enzymatic markers have been used (Cd nanocrystals and ferrocene). For these detections, a sandwich assay and a novel detection assay format based on “surface-shadowing” have been exploited, respectively. This latter novel methodology consists in the capture of the analyte, which then interferes in subsequent CNT wiring and electrochemical detection of an electroactive marker that has been previously incorporated to the MP surface. At last, the biosensing of enzymatic targets (myeloperoxidase) has been performed. The LOD obtained in this case was lower than the numbers obtained without using CNT wiring and was appropriate for the study of human serum samples. The combination of nanostructured electrode surfaces and a portable EDS has resulted in the development of a LOC device with nanostructured electrodes, applicable to sensitive, fast, portable and potentially automatizable analyte detection.

Tesis (Doctor en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2016
Los biosensores están estrechamente relacionados con la vida moderna, incluyendo aplicaciones en el diagnóstico de enfermedades como también para la detección de agentes biológicos y contaminantes en el medio ambiente. Entre los distintos biosensores, los electroquímicos representan una prometedora alternativa debido a su alta sensibilidad, elevada relación señal/ruido, relativa simplicidad, tiempo de respuesta rápido y posibilidad de portabilidad y miniaturización. El carbono, un elemento ampliamente distribuido en la naturaleza, ha sido utilizado por los seres humanos durante mucho tiempo. Con los continuos avances en la nanotecnología, se han encontrado y aplicado diversos alótropos del carbono en numerosos campos, incluyendo la nanoelectrónica y electrónica de alta frecuencia, almacenamiento y conversión de energía, transistores de emisión de campo, teranóstica y biosensores. En este trabajo de Tesis se funcionalizaron nanotubos de carbono y materiales derivados del grafeno con polímeros y biomoléculas y se inmovilizaron sobre sustratos de carbono vítreo (GCE) y oro con el objetivo de construir plataformas (bio)analíticas para el desarrollo de biosensores electroquímicos y plasmónicos. El capítulo 1 presenta una introducción general acerca de los nanomateriales de carbono utilizados en el trabajo de Tesis: nanotubos de carbono y grafeno y derivados. Se describe la relación entre la estructura y las propiedades electroquímicas y ópticas. Se especifican las distintas metodologías de incorporación de nanotubos de carbono y grafeno sobre sustratos conductores y se detallan las aplicaciones de estos materiales en el desarrollo de biosensores electroquímicos y plasmónicos. El capítulo 2 discute los fundamentos de las técnicas más representativas empleadas en el presente trabajo Tesis y las metodologías llevadas a cabo para obtener los resultados. En el capítulo 3 se muestran los resultados de la funcionalización no covalente de nanotubos de carbono multipared tipo bamboo (BCNT) con DNA de doble hebra de timo de ternera (dsDNA). Se discuten las propiedades electroquímicas de la plataforma y las ventajas que presentan BCNT frente a CNT tipo hollow convencionales. Asimismo, se analiza el efecto de las condiciones de dispersión (solvente, tiempo de sonicado y relación BCNT:dsDNA) sobre la respuesta electroquímica de la plataforma y la estructura e integridad del DNA, empleando técnicas electroquímicas, espectroscópicas y microscopías electrónicas. En los capítulos 4 y 5 se exponen las aplicaciones analíticas de la plataforma GCE/BCNT-dsDNA para el desarrollo de biosensores electroquímicos. En el x se presentan los resultados obtenidos tomando ventaja de las propiedades de bio-reconocimiento del dsDNA soportado sobre BCNT dispersos para desarrollar un biosensor dirigido a la cuantificación sensible de prometazina (PMZ), un intercalador de la doble hebra. Se discuten los cambios en la respuesta electroquímica de PMZ al interaccionar con la plataforma GCE/BCNT-dsDNA. Mediante técnicas electroquímicas, espectroscopia UV-Vis y cálculos cuánticos se analiza el proceso de intercalación de PMZ. Se presentan las características analíticas de la cuantificación de PMZ a niveles nanomolares empleando stripping de adsorción con detección por voltamperometría de pulso diferencial. En el capítulo 5 se muestran las ventajas que ofrece la característica de polianión de dsDNA soportado sobre BCNT para autoensamblar capa por capa la enzima glucosa oxidasa (GOx) con el fin de desarrollar un biosensor de glucosa. Se discuten las condiciones óptimas de ensamblado de GOx y del policatión poli(dialildimetilamonio) (PDDA), y la influencia del número de bicapas tipo (PDDA/GOx)n en las características morfológicas de las películas ensambladas como así también en la bioactividad de la enzima. En el capítulo 6 se presenta la síntesis y caracterización de óxido de grafeno (GO) modificado covalentemente con quitosano (GO-CHIT) y su posterior reducción química (RGO-CHIT). Se comparan distintas estrategias de inmovilización sobre sustratos de Au: • No covalentes: mediante autoensamblado capa por capa de PDDA/GO, GO-CHIT y RGO-CHIT sobre Au derivatizado con el tiol 3-mercaptopropan-sulfonato de sodio (MPS). • Covalentes: a través de la inmovilización de GO-CHIT y RGO-CHIT sobre Au derivatizado con el tiol 4-aminotiofenol (4ATP), utilizando glutaraldehído como agente de acoplamiento. En todos los casos se discuten las propiedades electroquímicas y el proceso de adsorción a través del empleo de SPR y espectroscopia UV-Vis; y se efectúa el análisis comparativo del cubrimiento de una proteína modelo en las distintas plataformas para poder implementarlas como sustratos de inmovilización de un anticuerpo para el desarrollo de un inmunosensor con detección electroquímica y plasmónica. En el capítulo 7 se utiliza la plataforma Au/MPS/PDDA/GO para la inmovilización de un anticuerpo monoclonal específico para la proteína Galectina-3, biomarcador para la detección temprana de insuficiencia cardíaca aguda. Se evalúan las propiedades ópticas y electroquímicas del autoensamblado (PDDA/GO)n sobre Au/MPS y su efecto en la capacidad de inmovilización del anticuerpo. Se presentan los parámetros analíticos y especificidad del biosensor propuesto. Por último, en el capítulo 8 se exponen las conclusiones generales del trabajo de Tesis realizado.
Primo, Nicolás Emiliano. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.
Rivas, Gustavo Adolfo.Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Fisicoquímica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Fisicoquímica de Córdoba; Argentina.
Rubianes, María Dolores. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Fisicoquímica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Fisicoquímica de Córdoba; Argentina.
Alvarez Igarzabal, Cecilia Inés. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Orgánica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigación y desarrollo en Ingeniería de Procesos y química aplicada; Argentina.
Oliveira, Rafael Gustavo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina.
Azzaroni, Omar. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina.

En el módulo de abordaje diagnóstico del paciente séptico continúa con la correlación clínica y paraclínica iniciada en triage y orientada al diagnóstico del paciente séptico en el ámbito de urgencias. En el módulo se propone la exploración y acciones necesarias en los primeros 45 minutos, luego del encuentro con el paciente. Se enfatiza el uso de la escala de SOFA (Sequential Organ Failure Assessment) en el algoritmo para el abordaje del paciente con sospecha de sepsis dentro de los tiempos establecidos. Como parte del diagnóstico se exploran las diferentes ayudas diagnósticas disponibles, incluyendo los biomarcadores (proteína C reactiva, lactato sérico, procalcitonina, índice procalcitonina/proteína C reactiva), el diagnóstico microbiológico (gran, cultivos, antígenos y técnicas moleculares) en diferentes muestras (esputo, minibal, hemocultivo, punción lumbar, urocultivo, tejido blandos, toracentesis y/o paracentesis) con las indicaciones, riesgos, procedimiento e interpretación de cada una de las mismas. También se establecen los diferentes tipos de biosensores con nanotecnología para el diagnóstico de sepsis (electroquímicos, inmunosensores y misceláneos). Todas estas pruebas diagnósticas pueden ser de ayuda en el diagnóstico de sepsis, para determinar su severidad, y en la detección de agente etiológico.