Origami Paper-Based Electrochemical Immunosensor with Carbon Nanohorns-Decorated Nanoporous Gold for Zearalenone Detection

Autores
Laza Correa, Anabel; Pereira, Sirley Vanesa; Messina, Germán Alejandro; Fernández Baldo, Martín Alejandro; Raba, Julio; Regiart, Daniel Matias Gaston; Bertolino, Franco Adrián
Año de publicación
2024
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Nowadays, mycotoxin contamination in cereals and wastewater exposes a safety hazard to consumer health. This work describes the design of a simple, low-cost, and sensitive origami microfluidic paper-based device using electrochemical detection for zearalenone determination. The microfluidic immunosensor was designed on a paper platform by a wax printing process. The graphitized carbon working electrode modified with carbon nanohorns-decorated nanoporous gold showed a higher surface area, sensitivity, and adequate analytical performance. Electrodes were characterized by scanning electron microscopy, energy-dispersive spectroscopy, and cyclic voltammetry. The determination of zearalenone was carried out through a competitive immunoassay using specific antibodies immobilized by a covalent bond on the electrode surface. In the presence of HRP-labeled enzyme conjugate, substrate, and catechol, zearalenone was detected employing the developed immunosensor by applying −0.1 V to the working electrode vs silver as a pseudo-reference electrode. A calibration curve with a linear range between 10 and 1000 µg Kg−1 (R2 = 0.998) was obtained, and the limit of detection and quantification for the electrochemical immunosensor were 4.40 and 14.90 µg Kg−1 , respectively. The coefficient of variation for intra- and inter-day assays was less than 5%. The selectivity and specificity of the sensor were evaluated, comparing the response against zearalenone metabolites and other mycotoxins that could affect the corn samples. Therefore, origami is a promising approach for paper-based electrochemical microfluidic sensors coupled to smartphones as a rapid and portable tool for in situ mycotoxins detection in real samples.
Fil: Laza Correa, Anabel. Universidad Nacional de San Luis; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentina
Fil: Pereira, Sirley Vanesa. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Departamento de Química. Área de Química Analítica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentina
Fil: Messina, Germán Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Departamento de Química. Área de Química Analítica; Argentina
Fil: Fernández Baldo, Martín Alejandro. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentina
Fil: Raba, Julio. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Departamento de Química. Área de Química Analítica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentina
Fil: Regiart, Daniel Matias Gaston. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Departamento de Química. Área de Química Analítica; Argentina
Fil: Bertolino, Franco Adrián. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Departamento de Química. Área de Química Analítica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Química de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Química de San Luis; Argentina
Materia
CARBON NANOHORNS
ELECTROCHEMICAL
IMMUNOSENSOR
MYCOTOXIN
NANOPOROUS GOLD
PAPER-BASED
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
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