Nuevos nanocompuestos para aplicaciones biológicas: óxido de grafeno como plataforma de biosensado y aglomerados de pocos átomos metálicos como agentes oxidantes con potencial bioc...

• Autores: Devida, Juan Marcelo
• Año de publicación: 2023
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Requejo, Félix Gregorio; Pallarola, Diego Andrés; Milesi, María Verónica
• Materia: Ciencias Exactas; Nanocompuestos; Óxido de grafeno; Plata; Biosensores
• Institución: Universidad Nacional de La Plata

Esta tesis doctoral se enfoca en el estudio de dos grupos de nanomateriales y sus potenciales aplicaciones en sistemas biológicos: el óxido de grafeno como plataforma para el desarrollo de biosensores, y los aglomerados de pocos átomos de plata como agente biocida. El desarrollo de este trabajo comprende la caracterización exhaustiva de los nanomateriales empleados y el análisis de sus propiedades fisicoquímicas, especialmente de aquellas relevantes para sus posibles aplicaciones. Uno de los aspectos de interés de esta tesis comprende la síntesis, caracterización y aplicación de diferentes óxidos de grafeno para la optimización de superficies que actúen como plataformas sensoras, utilizando como modelo la detección de glucosa mediante la inmovilización enzimática. A lo largo del trabajo se analizan cada una de las variables que intervienen en el desarrollo de este objetivo, realizando ensamblados controlados mediante el uso de balanza de Langmuir-Blodgett y su posterior caracterización a través de técnicas de rayos X, microscopías y técnicas electroquímicas y espectroscopías ópticas. Estos ensamblados son optimizados a través de la reducción del óxido de grafeno y se estudia su interacción con nanoestructuras metálicas. A su vez, se analiza la funcionalidad de las superficies para la detección de glucosa a través de la transducción electroquímica y las características cinéticas en el proceso de reconocimiento. Por otra parte, se aborda el estudio en el efecto de aglomerados atómicos de plata sobre moléculas con interés biológico, en particular diversos modelos moleculares con grupos tioles en su estructura química. Con este fin se utilizaron técnicas avanzadas para la caracterización de nanomateriales, que involucran fuentes de luz sincrotrón para el análisis cuali-cuantitativo de la catálisis de los aglomerados metálicos sobre estas moléculas de interés biológico. Las técnicas de absorción de rayos X permiten realizar estudios in-situ y evaluar las reacciones catalíticas realizando una caracterización precisa de las especies moleculares intervinientes. Esta información se utiliza para proponer mecanismos que no se encuentran descriptos hasta el momento. A su vez, se realizaron estudios preliminares en membranas celulares para evaluar la manera en la que interactúan con estos sistemas, y las implicancias de dichas interacciones en la posible aplicación de estos nanomateriales como agentes biocidas, a partir de su estudio en líneas celulares tumorales.
Doctor en Ciencias Exactas, área Química
Universidad Nacional de La Plata
Facultad de Ciencias Exactas