Desarrollo y evaluación de un prototipo de biosensor electroquímico usando electrodos serigrafiados de nanopartículas de oro y de grafeno para la detección de mieloperoxidasa en saliva como biomarcador de enfermedad periodontal

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dc.contributor.advisorCastillo León, John Jairo
dc.contributor.advisorCano Calle, Herminsul de Jesús
dc.contributor.authorValdivieso Rodríguez, Maria Camila
dc.contributor.authorOrtiz Zambrano, Ludy Rossana
dc.contributor.evaluatorMendez Sanchez, Stelia Carolina
dc.contributor.evaluatorRios Angarita, Fabian Alirio
dc.date.accessioned2024-05-20T14:26:12Z
dc.date.available2024-05-20T14:26:12Z
dc.date.created2024-05-20
dc.date.issued2024-05-20
dc.description.abstractSegún el Ministerio de Salud de Colombia, aproximadamente el 61,8% de la población presenta algún tipo de enfermedad periodontal, esto se debe principalmente a la brecha socioeconómica que provoca falta de información y acceso a buenos hábitos de salud bucal. Por lo anterior, el principal objetivo de este trabajo de grado ha sido evaluar la eficacia de los electrodos serigrafiados de grafeno y nanopartículas de oro, mediante voltamperometría cíclica, para la detección de enfermedad periodontal (EP) a través del análisis de niveles de mieloperoxidasa en muestras de saliva. Para tal fin, el estudio se dividió en varias etapas: medición de la actividad enzimática de la mieloperoxidasa comercial mediante métodos espectrofotométricos, utilizando guayacol como sustrato, donde se determinó una actividad enzimática de 4,84 U. La siguiente etapa consistió en caracterizar electroquímicamente los electrodos, primero utilizando ferricianuro de potasio, y segundo en presencia de peróxido de hidrógeno con el fin de determinar una velocidad de barrido de potencial adecuada. También se determinó una concentración de peróxido hidrógeno apta para ser el sustrato de la mieloperoxidasa en los análisis de muestras reales. En el último paso, con ayuda de la doctora Silvia Rizo del consultorio odontológico de la clínica Carlos Ardila Lulle, se recogieron 29 muestras de pacientes con antecedentes de salud conocidos, con el fin de determinar los niveles de mieloperoxidasa en dichas muestras y clasificarlas según las afecciones de cada paciente. También se tomaron 6 muestras de personas al azar, sin clasificación médica, con el fin de poder incluirlas en algún grupo de clasificación según los resultados de los pacientes de consultorio. Finalmente, al realizar el análisis de componentes principales (PCA) se evidenció una mayor precisión en la distribución y clasificación de las muestras con el electrodo de grafeno en comparación con el de nanopartículas de oro. Esta disparidad podría explicarse por la interferencia que las nanopartículas de oro generan al interactuar con el medio biológico, lo que afecta la exactitud de la corriente medida
dc.description.abstractenglishAccording to the Ministry of Health of Colombia, approximately 61.8% of the population presents some type of periodontal disease. This is mainly due to the socioeconomic gap that leads to a lack of information and access to good oral health habits. Therefore, the main objective of this undergraduate thesis has been to explore the efficacy of screen-printed graphene and gold nanoparticle electrodes, using cyclic voltammetry, for the detection of periodontal disease (PD) through the analysis of myeloperoxidase levels in saliva samples. For this purpose, the study was divided into several stages. Starting with the measurement of enzymatic activity of commercial myeloperoxidase using spectrophotometric methods, using guaiacol as a substrate, where a enzymatic activity of 4.84 U was determined. The next stage consisted of electrochemically characterizing the electrodes using potassium ferricyanide in the presence of hydrogen peroxide to determine an appropriate potential sweep rate. A suitable hydrogen peroxide concentration was also determined to be the substrate for myeloperoxidase in real sample analyses. In the final step, with the assistance of Dr. Silvia Rizo from the dental office of the Carlos Ardila Lulle clinic, 29 samples were collected from patients with known health backgrounds to determine myeloperoxidase levels in these samples and classify them according to each patient's conditions. Additionally, 6 samples were taken randomly from unclassified individuals to be included in a classification group according to the results of the clinic patients. Finally, upon performing Principal Component Analysis (PCA), greater precision was evidenced in the distribution and classification of samples with the graphene electrode compared to the gold nanoparticle electrode. This disparity could be explained by the interference generated by gold nanoparticles when interacting with the biological medium, affecting the accuracy of the measured current
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameQuímico
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0009-0000-2618-6470
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/20.500.14071/42454
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.subjectMieloperoxidasa
dc.subjectSaliva
dc.subjectEnfermedad periodontal
dc.subjectElectrodos serigrafiados
dc.subjectGrafeno
dc.subjectNanopartículas de oro
dc.subjectVoltamperometría Cíclica
dc.subject.keywordmyeloperoxidase
dc.subject.keywordSaliva
dc.subject.keywordPeriodontal disease
dc.subject.keywordscreen-printed electrode
dc.subject.keywordgraphene
dc.subject.keywordgold nanoparticles
dc.subject.keywordCyclic voltammetry
dc.titleDesarrollo y evaluación de un prototipo de biosensor electroquímico usando electrodos serigrafiados de nanopartículas de oro y de grafeno para la detección de mieloperoxidasa en saliva como biomarcador de enfermedad periodontal
dc.title.englishDevelopment and evaluation of an electrochemical biosensor prototype using screen-printed electrodes of gold nanoparticles and graphene for the detection of myeloperoxidase in saliva as a biomarker of periodontal disease
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