Riassunto analitico
L’elettrodo lavorante di sistemi di misura compatti del tipo screen printed è stato modificato con materiali nanostrutturati, quali carbon black (CB) e nanoparticelle d'oro (AuNP) per la messa a punto di biosensori enzimatici. I primi test hanno portato allo sviluppo di un sensore per la determinazione di H2O2 anche a basse concentrazioni, prodotto di svariate reazioni enzimatiche. Test di confronto con elettrodi modificati dai due singoli materiali nanostruttuti, CB o AuNP, hanno evidenziato come l’uso del materiale composito sia fondamentale per la realizzazione di un sensore altamente sensibile alla concentrazione di questo analita, anche per applicazione di potenziali poco negativi. Il materiale nanostrutturato è stato quindi impiegato per la realizzazione di un biosensore per il glucosio, immobilizzando l’enzima glucosio ossidasi sulla sua superfice. La risposta del sensore mostra come si ottenga, in questo caso, un trasferimento di carica diretto tra l'enzima e la superficie elettrodica, con risposta lineare della corrente in funzione della concentrazione di analita in un intervallo compreso tra 0.1 e 1.24 mM. Il sensore mostra buona ripetibilità per misure successive.
Visto i risultati incoraggianti, il deposito CB/AuNP è stato testato su diversi supporti elettrodici con l'intento di determinare il NADH, anch’esso intermedio di reazione di diverse reazioni enzimatiche. Visti le limitate proprietà elettrocatalitiche mostrate dal materiale in questo caso, si è studiata la sua applicazione come materiale di supporto per l’ancoraggio del Blu di Metilene all’elettrodo, noto mediatore redox per il NADH. Tuttavia il sensore ha mostrato scarsa sensibilità di risposta alle varie concentrazioni di analita in soluzione. Sono stati di conseguenza testati altri sistemi redox-reversibili di natura metallica, che potessero fungere da mediatori per l’ossidazione del NADH. Tra i vari testati, risultati più incoraggianti sono stati ottenuti nel caso del Co(2,2’-6’,2’’-terpiridina)2 (CoTpy). Il complesso è stato inizialmente inglobato in una membrana di Nafion depositata sulla superficie dell’elettrodo. Il sistema redox reversibile risulta essere ben risolto e il complesso depositato discretamente stabile, anche a seguito di diversi cicli di ossido-riduzione. Tuttavia, l’ossidazione del NADH, pur essendo catalizzata dal deposito, non avviene ai potenziali attesi sulla base delle proprietà del mediatore. Visti, comunque, i risultati incoraggianti, si è testato un approccio innovativo per ottenere un ancoraggio più stabile del complesso alla superficie elettrodica. A tal fine il complesso CoTpy è stato legato covalentemente ad derivato oligotiofenico, così da ottenere, a seguito di un processo elettrochimico, un polimero conduttore elettronicamente connesso al mediatore redox di interesse. Anche in questo caso è stata studiata la risposta del sensore al NADH.
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