Electrodos serigrafiados de nanopartículas de oro modificados con peroxidasa de planta dormidera (mimosa púdica) para la detección electroquímica de peróxido de hidrógeno

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dc.contributor.advisorCastillo León, John Jairo
dc.contributor.advisorCano Calle, Herminsul de Jesús
dc.contributor.authorBlanco Prada, Juan José
dc.contributor.evaluatorBautista Ardila, Gerardo
dc.contributor.evaluatorMejía Ospino, Enrique
dc.date.accessioned2025-06-03T12:12:33Z
dc.date.available2025-06-03T12:12:33Z
dc.date.created2025-05-26
dc.date.issued2025-05-26
dc.description.abstractEn este trabajo se extrajo la peroxidasa de las hojas de la dormidera (Mimosa pudica) y fue parcialmente purificada utilizando el método de reparto bifásico con PEG (12000) 14% y (NH4)2SO4 al 10%, se utilizaron amicones de 10000 KDa para concentrar la enzima. Este proceso consiguió aumentar el valor de la actividad especifica y volumétrica hasta 4.1588 (U/mL) y 9.357 (U/mg) con un factor de purificación 15. La peroxidasa de dormidera (PMP) se caracterizó bioquímicamente, midiendo su estabilidad frente a pH en lo cual conservo un 60% de su actividad a pH 6. De igual manera se midió la actividad a diferentes temperaturas conservando su actividad en un 85% a una temperatura de 50 °C. Finalmente, se midió la respuesta electroquímica del Electrodo serigrafiado de nanopartículas de oro (SPGE) modificado superficialmente con PMP con el peróxido de hidrógeno, utilizando voltamperometría cíclica (VC), utilizando el extractó purificado de ultrafiltrado. Redujo el H2O2 a potenciales de puntos catódicos de -0.535 v y una relación Ipc/Ipa de 8.318 y presento un comportamiento quasi-reversibles. Teniendo en estos resultados, estabilidad en rangos de pH en medios ácidos y no una temperatura tan alta, pero teniendo muy buenos resultados en su reducción del H2O2 al modificar los electrodos demostrando un alto potencial para aplicaciones en biosensores donde no sea un factor importante las altas temperaturas o el trabajo en medios básicos.
dc.description.abstractenglishIn this study, peroxidase was extracted from the leaves of Mimosa pudica (also known as “Sleepy”) and partially purified using the two-phase partitioning method (separatory funnel) with Polyethylene glycol (PEG) (12000) at 14% and ammonium sulfate (NH4)2SO4 at 10%. Amikons filters of 10,000 KDa were used to concentrate the enzyme. This process increased the specific and volumetric activity values to 4.1588 (U/mL) and 9.357 (U/mg), respectively, with a purification factor of 15. The Sleepy peroxidase (PMP) was biochemically characterized, measuring its stability against pH, where it retained 60% of its activity at pH 6. Similarly, activity was measured at different temperatures, maintaining 85% of its activity at 50 °C. Finally, the electrochemical response of the Screen-Printed Gold Electrode (SPGE) surface-modified with PMP was measured against hydrogen peroxide (H2O2) using cyclic voltammetry (CV) with the ultrafiltered purified extract. It reduced H2O2 at cathodic potentials of -0.535 V with an Ipc/Ipa ratio of 8.318, displaying quasi-reversible behavior. Based on these results, the enzyme demonstrated stability in acidic pH ranges and at moderate temperatures. However, it showed excellent performance in reducing H2O2 when modifying the electrodes, proving high potential for applications in biosensors where high temperatures or basic media are not critical factors.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameQuímico
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-6522-772X
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/45764
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programQuímica
dc.publisher.schoolEscuela de Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectBiosensor
dc.subjectElectroquímica
dc.subjectPeroxidasa
dc.subjectH2O2
dc.subjectVoltamperometría cíclica
dc.subject.keywordBiosensor
dc.subject.keywordElectrochemistry
dc.subject.keywordPeroxidase
dc.subject.keywordH2O2
dc.subject.keywordCyclic voltammetry
dc.titleElectrodos serigrafiados de nanopartículas de oro modificados con peroxidasa de planta dormidera (mimosa púdica) para la detección electroquímica de peróxido de hidrógeno
dc.title.englishScreen-printed electrodes with gold nanoparticles modified with peroxidase from the sleepy plant (mimosa pudica) for the electrochemical detection of hydrogen peroxide
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Química