Detección de ácido úrico de alto rendimiento utilizando un biosensor basado en nanoestructura de NiO jerárquica

Área de la Ciencia:

• Ingeniería de nanomateriales
• Tecnología de biosensores
• Electroquímica

Sus antecedentes:

• Los biosensores son cruciales para detectar biomarcadores como el ácido úrico (UA).
• Las nanoestructuras jerárquicas ofrecen un área superficial mejorada y actividad catalítica para aplicaciones de biosensación.
• La conjugación de enzimas con nanomateriales mejora la sensibilidad y selectividad del biosensor.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un biosensor electroquímico altamente sensible y selectivo para la detección de ácido úrico (UA).
• Utilizar nanoestructuras jerárquicas de NiO combinadas con la enzima uricasa para mejorar el rendimiento de la biosensación.
• Evaluar el potencial del biosensor para aplicaciones de diagnóstico clínico.

Principales métodos:

• Síntesis de nanoestructuras jerárquicas de NiO mediante un método hidrotermal.
• Construcción del biosensor sobre un electrodo de grafito serigrafiado (SPGE) utilizando NiO, uricasa y Nafion (Nf).
• Caracterización electroquímica mediante voltamperometría cíclica (CV) y evaluación del rendimiento en suero humano y saliva artificial.

Principales resultados:

• El biosensor SPGE/NiO/uricase/Nf demostró una rápida detección de UA en un amplio rango (25-900 µM).
• Se logró una alta sensibilidad (423,5 ± 2,6 µA mM⁻¹ cm⁻²) y un bajo límite de detección (∼1,45 ± 0,12 µM).
• Exhibió excelente reproducibilidad (< 6,5 % RSD), reutilización (∼90,4 % de retención durante 18 días) y capacidades antiinterferencia.

Conclusiones:

• El efecto sinérgico de las nanoestructuras jerárquicas de NiO y la enzima uricasa mejora la transferencia de electrones y la actividad electrocatalítica selectiva para la detección de UA.
• El biosensor desarrollado muestra un potencial significativo para el diagnóstico clínico preciso y confiable de UA.
• Este estudio destaca la eficacia de combinar la ingeniería de nanomateriales con la conjugación de enzimas para plataformas de biosensación avanzadas.