Activación superficial y funcionalización con química de aril-diazonio para el injerto de biomoléculas en electrodos...

Área de la Ciencia:

• Electroquímica
• Ciencia de Materiales
• Tecnología de Biosensores

Sus antecedentes:

• Los electrodos de carbono impresos mediante modelado por deposición fundida (FDM) ofrecen potencial para biosensores electroquímicos.
• La inmovilización de biorreceptores estables en electrodos FDM sigue siendo un desafío importante, a menudo requiere métodos complejos.
• Los biosensores existentes en electrodos FDM tienen un éxito limitado debido a las complejidades de fabricación.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una técnica de electroinjerto sencilla para modificar electrodos de carbono impresos en 3D.
• Mejorar la reactividad superficial de los electrodos a base de poliláctico (PLA) y negro de carbón (CB).
• Permitir la inmovilización covalente de aptámeros para la detección de bacterias.

Principales métodos:

• Electroinjerto utilizando química de aril diazonio en electrodos FDM impresos de PLA/CB.
• Modificación superficial mediante ciclado electroquímico en NaOH o pretratamiento con oxígeno-plasma.
• Funcionalización de grupos carboxilo utilizando cationes de 4-carboxifenil diazonio.
• Inmovilización de aptámeros dirigidos a Bacillus cereus mediante química de carbodiimida.

Principales resultados:

• Se demostró la funcionalización exitosa con grupos carboxilo en la superficie del electrodo.
• El pretratamiento con oxígeno-plasma mejoró significativamente la eficiencia del electroinjerto.
• Se confirmó la unión covalente de aptámeros mediante espectroscopia de impedancia electroquímica y microscopía de fluorescencia.
• Se validó el potencial para el desarrollo de biosensores basados en aptámeros en electrodos modificados con termoplástico.

Conclusiones:

• El electroinjerto proporciona un método eficaz para la funcionalización de electrodos de carbono impresos en 3D.
• El pretratamiento con plasma optimiza la superficie del electrodo para la inmovilización de biorreceptores.
• Este enfoque facilita el desarrollo de biosensores de próxima generación con estabilidad y capacidades de reconocimiento mejoradas.