Síntesis de nanoestructuras de carbono funcionalizadas con peroxidasa de rábano picante y evaluación de su estabilidad por dinámica molecular

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dc.contributor.advisorCabanzo Hernández, Rafael
dc.contributor.advisorMejía Ospino, Enrique
dc.contributor.authorValcárcel Méndez, Sandra Viviana
dc.contributor.evaluatorCombariza Montañez, Marianny Yajaira
dc.contributor.evaluatorCano Calle, Hermínsul de Jesús
dc.date.accessioned2025-06-03T20:48:54Z
dc.date.available2025-06-03T20:48:54Z
dc.date.created2025-05-06
dc.date.issued2025-05-06
dc.description.abstractEn este trabajo se reporta la síntesis de un biosensor, en fase homogénea, a partir de la funcionalización de nanoestructuras de carbono de tipo Puntos de Óxido de Grafeno (GODs) con la enzima peroxidasa de rábano picante (HRP, por su nombre en inglés) a través de la formación de un enlace peptídico. La síntesis de GODs se llevó a cabo siguiendo una metodología hidrotérmica asistida por microondas. Las GODs obtenidas presentaron alta estabilidad, distribución monodispersas con tamaño de partícula promedio alrededor de 10 nm, rendimiento cuántico de 8.02% con anchos de bandas de emisión de aproximadamente 70 nm. La funcionalización con HRP se realizó estableciendo previamente las condiciones más favorables del proceso de interacción con GODs. La formación del enlace peptídico entre GODs y HRP fue evaluada mediante técnicas espectroscópicas (Espectroscopía Raman, Infrarroja, UV-Vis, XPS) y por difracción de rayos X. Adicionalmente, la espectroscopia FTIR, Raman, XPS permitieron verificar que la estructura secundaria de la enzima se conserva. Los resultados por espectroscopia de fluorescencia en estado estacionario y espectroscopia UV-Vis revelaron que el sistema GODs-HRP obtenido retienen las propiedades fotoluminiscentes propias de los GODs. Finalmente, se realizaron cálculos computacionales (usando el campo de fuerza Amber y el paquete de programas Gromacs) para estudiar la estabilidad estructural de la enzima HRP funcionalizada con las GODs.
dc.description.abstractenglishIn this work we report the synthesis of carbon nanostructures (GODs) and its integration with horseradish peroxidase (HRP) enzyme as a potential detection tool, will provide a new and highly sensitive fluorometric method for phenol. Carbon nanostructures were obtained via a microwave-hydrothermal-assisted synthesis, which showed a high stability, monodisperse distribution with average particle size around 10 nm, quantum yield of 8%. The functionalization with HRP was carried out establishing the most favorable conditions of the interaction process with GODs through a peptide bond which was evaluated by spectroscopic techniques. Subsequently, we observed that the fluorescence of the GODs-HRP system is affected by the addition of traces of phenol indicating that the HRP still retains its enzymatic activity and that it allows the catalytic reaction between GODs-HRP and phenol. Additionally, FTIR, Raman spectroscopy and molecular simulations (molecular docking and molecular dynamics) allowed to verify that the secondary structure of the enzyme preserves.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en 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/20.500.14071/45777
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programMaestría en Química
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.subjectNanoestructuras de carbono
dc.subjectPuntos de óxido de grafeno
dc.subjectPeroxidasa de rábano picante
dc.subjectEmisión de fluorescencia
dc.subjectBiosensor
dc.subject.keywordCarbon nanostructures
dc.subject.keywordGraphene oxide dots
dc.subject.keywordHorseradish peroxidase
dc.subject.keywordFluorescence emission
dc.subject.keywordBiosensor
dc.titleSíntesis de nanoestructuras de carbono funcionalizadas con peroxidasa de rábano picante y evaluación de su estabilidad por dinámica molecular
dc.title.englishSynthesis of Carbon Nanostructures Functionalized with Horseradish Peroxidase and Stability Evaluation with Molecular Dynamics
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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