Efecto de nanopartículas de oro y nanoestructuras de carbono sobre la respuesta electroquímica de biosensores para la detección de ADN

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dc.contributor.advisorRopero Vega, José Luis
dc.contributor.advisorSánchez Torres, Viviana
dc.contributor.advisorPedraza Avella, Julio Andrés
dc.contributor.authorCobos Suárez, Julián René
dc.date.accessioned2024-03-04T01:20:59Z
dc.date.available2021
dc.date.available2024-03-04T01:20:59Z
dc.date.created2021
dc.date.issued2021
dc.description.abstractEn este trabajo se estudiaron diferentes configuraciones en la deposición por adsorción de nanoestructuras de carbono tales como óxido de grafeno (GO), nanotubos de carbono multipared (MWCNT) y la sinergía entre ellos, sobre electrodos serigrafiados con el fin de estudiar el efecto del transporte eléctrico en la señal electroquímica para la detección de ADN modelo de E. coli. Entre los materiales empleados están: ácido tetracloroaúrico, nanotubos de carbono multipared y óxido de grafeno funcionalizados, sondas de ADN y electrodos serigrafiados. Se sintetizaron por cronoamperometría nanopartículas de oro (AuNPs) sobre los electrodos para la inmovilización del receptor (Aptámero tiolado) mediante grupos tiol. La dispersión de las nanoestructuras de carbono se caracterizó por espectroscopía Raman y espectroscopía UVVis. La morfología de las nanoestructuras fue analizada por microscopia electrónica de barrido (SEM). Para el proceso de cada modificación de los electrodos se aplicó una caracterización electroquímica mediante las técnicas de Voltamperometría cíclica (CV), Voltamperometría de onda cuadrada (SWV) y Espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) en soluciones del par redox K4[Fe(CN)6]3/4; monitoreadas en un potenciostato / galvanostato VersaSTAT 3. Los resultados mostraron que el biosensor con la incorporación de MWCNT alcanzó la respuesta electroquímica más alta. Este biosensor basado en ADN, logró detectar concentraciones de ADN complementario en el rango de 1.0 × 1011 a 1.0 × 107 M con alta reproducibilidad, alcanzando un límite de detección de 0.21 nmol/L. Los resultados revelaron el impacto de modificar los transductores con nanomateriales de carbono en el mejoramiento de los parámetros análiticos de los biosensores.
dc.description.abstractenglishIn this work, different configurations in the deposition by adsorption of carbon nanostructures such as graphene oxide (GO), multiwalled carbon nanotubes (MWCNT), and the synergy between them were studied on screenprinted electrodes to study the effect of electrical transport in the electrochemical response for detection of E. coli model DNA. Among the materials used were tetrachloroauric acid, multiwalled carbon nanotubes, functionalized graphene oxide, DNA probes, and screenprinted electrodes. Gold nanoparticles (AuNPs) were synthesized by chronoamperometry on the electrodes to immobilize the receptor (thiolated aptamer) through thiol groups. Carbon nanostructures dispersions were characterized by Raman spectroscopy and UVVis spectroscopy. The morphology of the nanostructures was analyzed by scanning electron microscopy (SEM). For each modification on the electrodes, an electrochemical characterization was applied using cyclic voltammetry (CV), square wave voltammetry (SWV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques in solutions of the redox pair K4[Fe(CN)6]3/4; monitored on a VersaSTAT 3 potentiostat/galvanostat. The results showed that the biosensor with the incorporation of MWCNT achieved the highest electrochemical performance. This biosensor based on DNA detected target DNA concentrations in the range of 1.0 × 1011 to 1.0 × 107 M with high reproducibility, with a detection limit of 0.21 nmol / L. The results revealed the impact of modifying the transducers with carbon nanomaterials to improve the biosensors' analytical parameters
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Química
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/20.500.14071/41878
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectBiosensor electroquímico
dc.subjectNanopartículas de oro
dc.subjectNanoestructuras de carbono
dc.subjectAptámero tiolado
dc.subjectElectrodos serigrafiados.
dc.subject.keywordElectrochemical biosensor
dc.subject.keywordGold nanoparticles
dc.subject.keywordCarbon nanostructures
dc.subject.keywordScreen printed electrodes
dc.subject.keywordThioladed aptamer.
dc.titleEfecto de nanopartículas de oro y nanoestructuras de carbono sobre la respuesta electroquímica de biosensores para la detección de ADN
dc.title.englishEffect of gold nanoparticles and carbon nanostructures on the electrochemical response of biosensors for DNA detection*
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
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