Desarrollo de un biosensor electroquímico usando un péptido como elemento de reconocimiento biológico inmovilizado en nanotubos de carbono para la detección de mercurio en matrices acuosas

Abstract

En esta investigación se desarrolló un biosensor electroquímico basado en péptidos para la detección de iones de mercurio (Hg²⁺) en medios acuosos, con el objetivo de avanzar hacia herramientas analíticas más sensibles, selectivas y sostenibles, aplicables al monitoreo de aguas contaminadas por actividad minera. La metodología integró herramientas de modelado molecular para seleccionar la secuencia peptídica DGPEFER, la cual mostró alta afinidad por Hg²⁺. Esta secuencia fue inmovilizada sobre nanotubos de carbono (MWCNT) depositados en electrodos serigrafiados, optimizando las condiciones de modificación mediante ensayos electroquímicos. La caracterización fisicoquímica confirmó una adecuada funcionalización de la superficie del electrodo, y las pruebas electroanalíticas en un medio de pH neutro demostraron que el biosensor presenta un comportamiento lineal en un rango de 0,35 a 10,0 ppm de Hg²⁺, con un límite de detección de 0,011 ppm. La evaluación de la estabilidad y reproducibilidad del biosensor, reportó un desempeño adecuado bajo condiciones controladas de limpieza y regeneración del electrodo. Además, se estudió la selectividad frente a otros iones presentes en efluentes mineros, como Pb²⁺ y Mn²⁺, demostrando una respuesta preferencial hacia Hg²⁺. Este trabajo representa un avance en el desarrollo de plataformas electroquímicas basadas en péptidos, sentando las bases para futuras mejoras en sensibilidad, miniaturización y aplicación en campo para la detección de mercurio en aguas contaminadas.