DESARROLLO DE NANOESTRUCTURAS PLÁSMONICAS PARA LA DETECCIÓN SERS/SERRS DE ANALITOS DE RELEVANCIA BIOLÓGICA Y AMBIENTAL
Resumen
Este trabajo tiene como objetivo general el desarrollo de estrategias de sensado basadas en nanoestructuras. Se busca diseñar y sintetizar nanoestructuras multifuncionales partiendo de nanopartículas metálicas plasmónicas para crear sensores selectivos y sensibles para la detección de blancos ambientales y biomarcadores.
En primer lugar, se sintetizaron y funcionalizaron nanoestructuras metálicas con alta intensificación SER/SERR. Se logró la síntesis exitosa de nanoestrellas de oro (AuNS) con zonas de crecimiento anisotrópico que intensifican el campo electromagnético para aprovechar el fenómeno SERS. La aplicación de estas nanopartículas (NPs) se amplió utilizando dos estrategias. Por un lado, se logró la modulación de la posición del pico plasmónico de las puntas con un recubrimiento de Ag (AuNS@Ag) de modo de poder utilizar fuentes de excitación entre 500-550 nm. En este contexto, la inmovilización de ácido mercaptobenzoico resultó en un factor de intensificación de 4.6x105, comparable con la eficiencia de las AuNS con fuentes de excitación en el rojo. Por otro lado, se diseñaron dos síntesis de AuNS derivatizadas con NPs de magnetita que se utilizaron exitosamente para preconcentrar un analito de prueba como el verde de malaquita.
En segundo lugar, las AuNS@Ag desarrolladas se derivatizaron con nanoanticuerpos biotinilados específicos para la detección de la proteína NS1 del virus del dengue. Se diseñó una plataforma de sensado versátil que permitió la detección del antígeno en una concentración clínicamente relevante (0.145 µg/mL) y que puede ser aplicada a la detección de otros antígenos. A su vez, la metodología propuesta permitirá detectar varios blancos simultáneamente, lo que aumentará su versatilidad y aplicabilidad
Finalmente, se analizó cómo la composición y curvatura de los nanomateriales influyen en las propiedades de la monocapa adsorbida y en la adsorción proteica. Como ejemplo, se analizaron comparativamente electrodos nanoestructurados y NPs de Au y Ag de distinta morfología y se modificaron sus superficies con una SAM de ácido 4-mercaptobenzoico (4-MBA) para evaluar el efecto sobre la acidez. Los resultados mostraron una ligera disminución del pKa debido a la curvatura y una mayor diferencia debido a la identidad química del material.
