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Autor/a Artigues Cladera, Margalida Esmeralda |
Abstract Los biosensores electroquímicos son dispositivos de análisis que combinan la especificidad de las reacciones bioquímicas con la capacidad analítica de las técnicas electroquímicas. Gracias a esta combinación, es posible determinar de forma rápida, sensible y fiable distintos analitos en muestras con matrices complejas. Por ello, el uso de biosensores es una alternativa a los métodos clásicos de análisis para realizar procesos de control de calidad en distintos sectores industriales. En la presente Tesis, se han desarrollado biosensores amperométricos enzimáticos basados en la inmovilización de oxidasas sobre una interfase electroquímica de nanotubos de óxido de titanio (IV) altamente ordenados (TiO2NTAs). Para ello, se han estudiado diferentes procesos de inmovilización de enzimas basados en captura polimérica y en inmovilización covalente, y se han evaluado los parámetros analíticos de los biosensores desarrollados. En los procesos de captura polimérica, se ha estudiado el uso de kappa-carragenina, 2-hidroxietilmetacrilato (HEMA) y quitosano. Estos hidrogeles se han utilizado para la inmovilización del enzima glucosa oxidasa (GOx) y se ha observado que tanto HEMA como quitosano generan un microentorno favorable para la conservación de la actividad del enzima. Para la inmovilización covalente, se ha utilizado pentafluorofenilmetacrilato (PFM) con el objetivo de generar enlaces entre las moléculas de enzima y la superficie del transductor. Para ello, se ha modificado la superficie de la interfase electroquímica TiO2NTAs mediante dos técnicas de plasma: polimerización de PFM y sembrado del mismo polímero. Se ha observado que la superficie polimerizada de PFM (ppPFM) presenta mayor hidrofobicidad que la superficie en la que se ha realizado el sembrado de PFM (pgPFM) y que ello tiene influencia en la conformación que adoptan las moléculas de enzima. Mientras que en la superficie ppPFM predominan conformaciones con baja actividad, en la superficie pgPFM la mayor parte de la población de las moléculas de GOx adoptan conformaciones con actividad catalítica. Por estos motivos, los biosensores con sembrado por plasma de PFM presentan mayor sensibilidad frente a la presencia de glucosa que los biosensores basados en la polimerización de PFM. Finalmente, se han desarrollado biosensores amperométricos de glucosa y de glutamato con matrices de inmovilización poliméricas y covalentes: Ti/TiO2NTAs/GOx/Quitosano, Ti/TiO2NTAs/HEMA-co-EGDA/pgPFM/GOx/Quitosano y Ti/TiO2NTAs/GmOx/Quitosano. Se han realizado determinaciones sobre muestras alimentarias empleando estos biosensores y los resultados se han comparado con los obtenidos con técnicas de referencia. |
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Director/a Colominas Fuster, Sergi |
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Departamento IQS SE - Química Analítica i Aplicada |
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Fecha de defensa 2019-10-25
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