Estudios experimentales y modelado de sistemas enzimáticos autoensamblados para generación electroquímica de señal de biosensor

Se comparan datos experimentales de respuesta amperométrica para biosensores enzimáticos con modelos que acoplan procesos de difusión-reacción. Se trabajó con Glucosa Oxidasa (GOx, E.C. 1.1.3.4) y mediadores redox artificiales: el complejo [Os(bpy)2ClpyCOOH]+ en el caso homogéneo; y un análogo del mismo unido covalentemente a polialilamina (PAH-Os), que se autoensambla electrostáticamente capa-por-capa junto a GOx dando lugar a un biosensor totalmente integrado. Se ajustaron datos experimentales para el sistema homogéneo a las fórmulas analíticas aproximadas del modelo de Albery (JEC, 323, (1992), 97). A baja concentración de glucosa se observaron voltagramas cíclicos no estacionarios, con desarrollo de un pico de corriente y marcada histéresis, contrariamente a lo predicho por el modelo. Se compararon voltagramas experimentales y simulados numéricamente, en el marco de un modelo más completo que considera el desarrollo de perfiles de concentración. Se reporta además inactivación de la enzima presente en solución de glucosa. Se analizaron cambios en la estructura y la electrocatálisis de películas al variar la densidad de carga lineal de PAH-Os modificando el pH de las soluciones de autoensamblado. La respuesta del sistema inmovilizado se analizó según el modelo de Pratt-Bartlett (JEC, 397, (1995), 61) con el objeto de validar el mismo. Se trabajó con películas de espesor variable y un amplio intervalo de concentraciones de glucosa. Los datos experimentales arrojaron un buen ajuste a las fórmulas aproximadas. También se ajustaron usando una rutina Simplex combinada con la resolución numérica de las ecuaciones diferenciales sin emplear simplificaciones. Los parámetros de ajuste fueron acotados alrededor de los valores hallados con las fórmulas aproximadas. El análisis combinado mediante fórmulas analíticas aproximadas y simulaciones numéricas resultó útil para la extracción de parámetros desconocidos y comprender mejor los factores que afectan la respuesta amperométrica.

Bibliographic Details

Main Author:	Flexer, Victoria
Other Authors:	Calvo, Ernesto
Format:	info:eu-repo/semantics/doctoralThesis biblioteca
Language:	spa
Published:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Subjects:	BIOSENSOR INTEGRADO, BIOSENSOR AMPEROMETRICO, BIOSENSOR ENZIMATICO, MODELOS PARA SENSORES AMPEROMETRICOS, CINETICA DE ENZIMAS REDOX, ACOPLAMIENTO DE CINETICA Y DIFUSION, INMOVILIZACION DE ENZIMAS, AUTOENSAMBLADO ELECTROSTATICO, GLUCOSA OXIDASA, COMPLEJOS DE OS, INTEGRATED BIOSENSOR, AMPEROMETRIC BIOSENSOR, ENZYME BIOSENSOR, MODELS FOR AMPEROMETRIC SENSORS, REDOX ENZYME KINETICS, COUPLING OF KINETICS AND DIFFUSION, ENZYME IMMOBILIZATION, ELECTROSTATIC SELF-ASSEMBLED, GLUCOSE OXIDASE, OS COMPLEXES,
Online Access:	https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n4164_Flexer http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n4164_Flexer_oai
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