Desarrollo de nuevas estrategias y componentes claves para el diseño de dispositivos analíticos portátiles con aplicaciones clínicas y ambientales

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

2018-03-15

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

spa

Temas:

BAJO COSTO - BIOENSAYOS - BIOSENSORES - CELULOSA - DESCARTABLE - ELECTROQUIMICA - GRAFENO OXIDADO - NANOMATERIALES - NANOTUBOS DE CARBON MULTIPARED - MICROFLUIDICA - PLOMO - SENSORES - TOXICIDAD - UN SOLO USO - BIOASSAYS - BIOSENSORS - CELLULOSE - ELECTROCHEMISTRY - GRAPHENE OXIDE - LEAD - LOS COST - NANOMATERIALS - MICROFLUIDICS - MULTIWALLED CARBON NANOTUBES - SENSORS - SINGLE USE - TOXICITY

Descripción:

En esta Tesis se han desarrollado y optimizado sistemas analíticos completos, incluyendo el diseño de métodos basados en la utilización de células o parte de ellas (bioensayos y biosensores), así como también materiales de electrodo que forman parte de sistemas analíticos más sencillos (que no incluyen un componente biológico). En el trabajo presentado aquí se los ha utilizado para la detección de toxicidad aguda en agua, cuantificación de glucosa en muestras de orina, determinación de Pb2+ en muestras de agua y cuantificación de bacterias en microgotas. Para ello se han utilizado principalmente técnicas electroquímicas y ópticas. Se han utilizado procedimientos y herramientas provenientes de la nanotecnología y la microfluídica para la optimización de los distintos sistemas analíticos desarrollados en esta Tesis. Se han caracterizado y optimizado bioensayos instrumentales para toxicidad aguda que permitieron detectar la presencia de compuestos tóxicos o inhibitorios en muestras de agua superficial. Este bioensayo de tipo respirométrico está basado en la inhibición del metabolismo de la bacteria Pseudomonas putida KT2440, cuando se expone a un agente tóxico/inhibitorio. La cuantificación de CO2, producido por la bacteria en la fase líquida utilizando electrodos potenciométricos sensibles al CO2, permitió evaluar la cinética de producción de CO2 durante estudios de optimización con un tóxico de referencia (3,5-diclorofenol), metales pesados y metaloides. Dada la portabilidad, bajo costo y sencilla utilización de los sistemas analíticos basados en microfluídica de papel y su potencial en aplicaciones de un solo uso, en esta Tesis se ha trabajado modificando las fibras de celulosa con nanopartículas de Fe3O4 (MNPs), nanotubos de carbono (CNT) y óxido de grafeno (GO). Estas modificaciones permitieron desarrollar biosensores de glucosa de tipo colorimétrico que demostraron ser más sensibles y robustos respecto a los controles sin modificar. Por otro lado se ha modificado las fibras de papel con tintas conductoras compuestas por CNT, quitosano y SDS para desarrollar electrodos, que fueron caracterizados electroquímicamente y utilizados para detectar trazas de Pb en muestras de agua de consumo. El último estudio de esta Tesis muestra el desarrollo y caracterización de un detector de conductividad sin contacto acoplado capacitivamente utilizado para determinar concentración de células de Escherichia coli dentro de microgotas de aproximadamente 17.3 nL. Se obtuvieron límites de detección, y rangos lineales de detección de 64.42 y 86.5 a 8650 unidades formadoras de colonias por microgota, respectivamente.

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6553_Figueredo