Estudio de la intensificación de las señales de dispersión raman de péptidos sobre superficies nanoestructuradas

dc.contributor.advisor Mejía Ospino, Enrique
dc.contributor.author Gómez Santos, Johanna Alexandra
dc.date.accessioned 2022-04-01T05:33:39Z
dc.date.available 2022-04-01T05:33:39Z
dc.date.created 2022-04-01T05:33:39Z
dc.date.issued 2022-04-01T05:33:39Z
dc.description.abstract Este trabajo de investigación involucra el estudio de la estructura de aminoácidos y péptidos desde la perspectiva de la fisicoquímica, empleando la espectroscopia Raman y nanopartículas metálicas con el objetivo de entender los mecanismos que gobiernan la intensificación de las señales Raman por efectos superficiales en sustratos nanoestructurados y su interacción con estas moléculas biológicas. Los péptidos estudiados (somatostatina, análogo lineal, octreotide y vapreotide) mostraron afinidad tanto por las nanoparticulas de plata como las de oro; en el primer caso, se evidenció una interacción de tipo electrostática donde la adsorción preferencial se da a través del par iónico Ag+- Cl- en la nanopartícula y las cargas positivas sobre el péptido; mientras que en oro, la interacción se dio mediante el residuo triptófano con formación de un complejo de transferencia de carga entre el átomo de N del grupo indol y la superficie de oro. Así mismo, se realizó una detección cuantitativa de los péptidos por SERS mediante la construcción y análisis de las isotermas de adsorción de estos compuestos sobre las nanopartículas; como resultado, se evidenció que la adsorción sobre plata sigue un modelo tipo Langmuir, mientras que sobre oro se presenta un modelo tipo BET. Finalmente, se encontraron los límites de detección a partir de la región lineal de la curva de adsorción en la región de bajas concentraciones, obteniéndose límites del orden de unos cuanto ng/mL, comparables con los de otras técnicas usadas para el mismo fin, pero con la ventaja de la posibilidad de hacer un análisis directo, sin mayor pretratamiento de la muestra, con gran especificidad y tiempos cortos de análisis. Así, se logró desarrollar un método analítico de ultraaltasensibilidad para el estudio de péptidos que podría resultar de gran utilidad para el desarrollo posterior de aplicaciones analíticas, especialmente en el área de los sensores biológicos.
dc.description.abstractenglish This research involves the chemical structure study of aminoacids and peptides from the perspective of physical chemistry, using Raman Spectroscopy and metal nanoparticles in order to understand the mechanisms that govern the Raman signals enhancement by surface effects in nanostructured substrates and its interaction with biological molecules. Peptides (somatostatin, open analogue, octreotide and vapreotide) showed affinity for silver and gold nanoparticles; in the first case, this interaction should be preferably of electrostatic character, where the preferential adsorption is through an ionic pair Ag + - Cl- in the nanoparticle and the positive charges on the peptide; while in gold, results suggest that Tryptophan residue is involved in a direct interaction via charge transfer complex with gold nanoparticles. Quantitative detection of peptides through SERS was performed by building and analysis of adsorption isotherms of these compounds over gold silver nanoparticles; as a result was evidenced that the adsorption on silver follows a Langmuir model, while on gold a BET model is presented. Finally, detection limits were found from the linear region of the adsorption curve in the region of low concentrations; the findings show limits in the order of a few ng/mL; these were comparable to other techniques used for the same purpose, but with the advantage of accomplish direct analysis, without further pretreatment of the sample, with high specificity and shorter analysis times. Thus, it was possible to develop a ultra-high sensitivity analytical method for peptides which could be useful for further development of analytical applications, especially in the area of biological sensors.
dc.description.cvlac https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000816930
dc.description.degreelevel Doctorado
dc.description.degreename Doctor en Química
dc.description.orcid https://orcid.org/0000-0002-7237-2909
dc.format.mimetype application/pdf
dc.identifier.instname Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9657
dc.language.iso spa
dc.publisher Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty Facultad de Ciencias
dc.publisher.program Doctorado en Química
dc.publisher.school Escuela de Química
dc.rights http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.license Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by/2.5/co/
dc.subject Raman
dc.subject Sers
dc.subject Péptidos
dc.subject Superficies Nanoestructuradas
dc.subject.keyword Raman
dc.subject.keyword Sers
dc.subject.keyword Peptides
dc.subject.keyword Nanostructured Surfaces
dc.title Estudio de la intensificación de las señales de dispersión raman de péptidos sobre superficies nanoestructuradas
dc.title.english Surface enhanced raman scattering study of peptides on nanostructured surfaces
dc.type.coar http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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