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María Encarnación Lorenzo
Facultad de CienciasUniversidad Autónoma de Madrid
Grupo de Sensores Químicos y Biosensores
)
Actividad investigadora
Biosensores
Selección
ModificaciónRECONOCIMIENTO
SEÑAL
TransductorMuestra
Sistema biológicoInmovilización
Electrodo
QCM
Actividad investigadora
Construcción y funcionamiento del BiosensorDeterminación de organofosforados y carbamatos
4-aminofenilacetato
4-aminofenol
AChE
Quinonaimina
E = +0.25 V
C. La Rosa, F. Pariente, L.Hernández, E.Lorenzo. Anal. Chim.Acta (1994), 295,273-282Analytical Currents/Anal. Chem. 66 (1994)1116A
Actividad investigadora
Oxidación de NADH en electrodos modificados
3,4-DHB ox3,4-DHB red
NAD + NADH
+ 2H + + 2e -ks
kf
OH
OH
OO
GC
OH
OH
GC
+2H+, +2e-
+NADH + H ++ NAD +
-2H+, -2e-
GC
-0.30-0.10+0.10+0.30+0.50
E vs SSCE
0.5µA
A
B
Actividad investigadora
Glassy Carbon Electrode
Cap
Nylon filter mesh with
ALDH
Teflon
Copper wire
Glassy carbon disk
NADH NADH NADHNAD + NAD + NAD +
S = Substrate P = Product
3,4-DHB layer
S P S P S P
Glassy carbon electrode
Nylon filter mesh
Immobilized ALDH
Biosensor DeshidrogenasasBiosensor de Aldehídos
Biosensor de Alcoholes
Actividad investigadora
0 5 10 15 200.00
0.04
0.08
0.12
0 100 200 300 400 5000.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
i ss (
µA)
ssi (µ
A)
[Ethanol] (mM)
[Ethanol] (mM)
y = 0.007 + 0.005*x; r= 0.997
Biosensor Integrado para etanol
Alambre de cobre
Pasta de carbón
Tubo de teflon
Enzima
NAD+
Catalizador3,4 - DHB
[Re(CO)3Cl(phen-diona)]
ETANOL
NAD+ NADH Electrodo + Catalizador
Alcohol deshidrogenasa
ACETONA
Actividad investigadora
Suero infectado
Presencia anti-p12
Disminución de
frecuencia
Inmunosensores Piezoeléctricos
Detección de anticuerpos frente a la proteina recombinante p12 unida al virus de la peste porcina.
0 5 10 15
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
ΔF
Tiempo / min.
ΔF /
Hz
Actividad investigadora
Respuesta del inmunosensor piezoeléctrico
Diluci—n del suero0.00 0.01 0.02
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
1/50
1/100
1/250
1/500
1/1000
1/2000
ΔF /
Hz
Detecci—n directa
Detecci—n amplificada
-140
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
suero pos it ivo
s uero n eg ativ o
ΔF
/ Hz
SubstratoProducto
Etapas
Actividad investigadora
FDH
S S S
GOLD SURFACE
FDH / DM /Au
FDH
S S
NO2
O
O
GOLD SURFACE
FDH/ODTNB/AuInmovilización orientada de enzimas
Actividad investigadora
FDH /ODTNB /Au FDH /DM /Au
MONOCAPA ORDENADA Y HOMOGÉNEA
MONOCAPA DESORDENADA Y HETEROGÉNEA
Actividad investigadora
XnOx/Au80 nm
800 nm
800 n
m
XnOx/DTSP/Au
80 nm
XnOx/Au80 nm
800 nm
XnOx/Au80 nm80 nm
800 nm
800 nm
800 n
m
XnOx/DTSP/Au
80 nm
800 n
m
800 n
m
XnOx/DTSP/Au
80 nm80 nm
XnOx inmovilizada sobre Au-adsorción directa-enlace covalente
S
XnOx
S
XnOx
SS
Actividad investigadora
S S S S S S
Poli A
Poli TGenosensores
Actividad investigadora
S S S
dsDNA-HSssDNA-HS
AuELECTRODO
S S S
INDICADOR ELECTROQUÍMICO
* Interaccionan de forma medible y diferente con el DNA de cadena sencilla y doble
* Detectan el evento de hibridación sin marcajes previos.
S S S
INDICADOR ELECTROQUÍMICO
0
0,005
0,01
0,015
0,02
0,025
0,03
0,035
0,04
-0,6 -0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0
E(V)
I(uA
)
DPV
Genosensor Electroquímico
Actividad investigadora
Indicadores Electroquímicos Estudiados
N
N
OH
OH
OH
OH
Os(bpy)3
O s
NN
NNN
N
O s
N
N
NN
NN
Os(phen)3 Os(phen)2phendiona
Os
N
N O
ONN
NN
Os
NN
NN
N
N
O
O
Os(bpy)2phendiona
R u
N H 3
N H 3
N H 3 N H 3
N H 3
N
Ru(NH3)5phnt 3,4-DHsalophen
Actividad investigadora
MARÍA ENCARNACIÓN LORENZO
Estrategias
de Análisis
Producto
Enzima
Transductor
Analito
Substrato
I
Enzima
Substrato
Producto
Enzima
Transductor
AnalitoInibidor
II
Enzima
Producto
Enzima
TransductorNAD+ NADH
Analito
Substrato
III
Enzima
Actividad investigadora
Respuesta del biosensor de AchE
PAPA / mM1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0
3.0
1.0
5.0
2.0 4.0 6.0PAPA / µM
i ss /
µA
8.0
16.0
i ss
/ µA
E
E1
E2
0 t
t00
IssCo
C1
C2
C3
C4
I(t) = nFADo1/2Co
* /x1/2 t1/2
Cronoamperometría
MARÍA ENCARNACIÓN LORENZO
Actividad investigadora
Oxidación de NADH en electrodos de carbón
EÞ'
So b r e t e n s ió n
5.0 µA
0.00.20.40.60.81.01.2 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8
E (V) v s. SSCE
Interferencia del ácido úrico
Interferencia del ascórbicoIntervalo de potencial óptimo para mediadores
NADH NAD +
e-
Corriente
Mediador Oxidado
Mediador Reducido
AdsorciónElectrodeposición
Electropolimerización
MARÍA ENCARNACIÓN LORENZO
electrodo de oroproteína p-12
anti-p-12
anticuerpo conjugado
HRP
HRP ox.
HRP red.
4-cloro-1-naftol
H2O2
H2O
OH
Cl
O
Cl
Cristal de cuarzo
Actividad investigadora
DETECCIDETECCIÓÓN AMPLIFICADAN AMPLIFICADA
MARÍA ENCARNACIÓN LORENZO