TY - THES 
TI - Biosensores amperométricos basados en la inmovilización de Escherichia coli y acetilcolinesterasa en organoarcillas aplicados a la detección de 3,5-Diclorofenol y Clorpirifos.
AU - Ospina Rodríguez, Sergio Andrés
AB - spa:El avance en el seguimiento de sustancias ambientales de forma “On-Site” ha ido aumentando en los últimos años, sin embargo, no todos los parámetros pueden ser medidos en tiempo real y se requieren largos tiempos para el tratamiento y análisis de las muestras. La gran variedad de sustancias contaminantes del medio ambiente implican exhaustivas etapas de tratamiento acompañado de técnicas instrumentales de altos costos que no permiten la detección en el sitio de estudio ni posibilitan el seguimiento de la normativa ambiental vigente en el país, reduciendo la prevención oportuna de las consecuencias que éstos múltiples contaminantes pueden generar a corto plazo. Generalmente, se llevan a cabo análisis de compuestos halogenados, plaguicidas y metales pesados mediante diversas técnicas analíticas como la cromatografía liquida de alta eficiencia (HPLC) y la cromatografía de gases (GC) asociadas con técnicas de extracción y micro extracción en fase líquida (LPE, LMPE) y fase sólida (SPE, SPME), las técnicas cromatográficas de gases y líquida acoplada a espectrometría de masas (GC-MS) y (HPLC-MS) respectivamente; las técnicas tándem como (GC-MS/MS), que aunque presentan buenas respuestas y bajos límites en la detección de múltiples contaminantes no permiten analizar los efectos tóxicos que estos generan en los organismos vivos. Para contrarrestar estas dificultades se han venido desarrollando dispositivos analíticos que conservan la robustez de las técnicas tradicionales pero que posibilitan el análisis oportuno de diversas sustancias contaminantes en tiempo real y a muy bajos límites de detección. Es así como el desarrollo de biosensores ha presentado un gran avance en los últimos años. Los biosensores son dispositivos de carácter analítico conformados por un elemento de reconocimiento biológico (ERB) acoplado a un mecanismo de detección electrónico que interpreta los cambios fisicoquímicos presentados entre el analito y el ERB en tiempo real. El desarrollo de estos biosensores viene acompañado por modificaciones del elemento transductor con materiales que permitan mejorar la fijación de los ERB sin que se pierda su actividad bioquímica. Diversos son los transductores empleados en el desarrollo de estos dispositivos, sin embargo, los biosensores de base electroquímica, surgen como una gran oportunidad para realizar análisis altamente específicos, con mínima preparación de muestra y con altas posibilidades de miniaturización. La mayoría de trabajos en el desarrollo de biosensores electroquímicos se centran en la utilización de materiales orgánicos o inorgánicos como polímeros sintéticos u óxidos metálicos que aunque le brindan alta sensibilidad de respuesta a estos dispositivos, pueden presentar problemas de estabilidad y biocompatibilidad con los elementos biológicos de reconocimiento (ERB) que se estén empleando además de los altos costos de producción. Por otro lado, los materiales inorgánicos ricos en silicatos se han ido presentando como una alternativa en el desarrollo de estos sistemas dados los bajos costos de producción, la capacidad que tienen estos materiales para ser modificados con otras sustancias, la alta sensibilidad, la estabilidad y la bioafinidad que presentan éstos con los ERB. En la presente tesis de Maestría se intercaló la arcilla Montmorillonita con diferentes compuestos orgánicos (dimetilamina, quitosano, hexadeciltrimetilamonio y líquidos iónicos de metilimidazolio) para generar matrices de inmovilización de células bacterianas de Escherichia Coli y la enzima acetilcolinesterasa aplicadas a la detección de plaguicidas organofosforados (Clorpirifos) y organoclorados (3,5-Diclorofenol). Se realizaron estudios electroquímicos para medir la respuesta de los biosensores a partir de las técnicas voltamperometria cíclica (VC) y cronoamperometría (CA). Con éstas, se analizaron variables como la bioafinidad, temperatura de inmovilización, tiempo de incubación, carga bacteriana, la selectividad y sensibilidad de los dispositivos. Los resultados obtenidos a partir de las técnicas electroquímicas fueron respaldados con técnicas espectroscópicas, microscópicas y pruebas cualitativas de laboratorio encontrando una alta compatibilidad entre los ERB empleados y arcillas modificadas con líquidos iónicos. El enfoque aquí presentado representa una nueva perspectiva hacia la utilización de arcillas modificadas con líquidos iónicos en el desarrollo de biosensores de alta biocompatibilidad, sensibilidad y de bajo costo.
DA - 2021-10-16
KW - Biosensores
KW - Montmorillonita
KW - Arcilla
KW - E.coli
KW - Acetilcolinesterasa
UR - https://repositorio.ucaldas.edu.co/handle/ucaldas/17166
ER -