金纳米颗粒修饰电极及其在使用辣根过氧化物酶作为生物识别系统的电化学生物传感器中的应用:过氧化氢的检测

infoANALITICA Pub Date : 2020-10-30 DOI:10.26807/ia.vi.179
Lenys Mercedes Fernández Martínez
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摘要

生物分子的电子转移反应是化学、物理和生化领域广泛研究的重要课题。电化学为研究生化系统中的电子转移过程提供了强大的工具,酶是特别感兴趣的分子。在电表面固定酶的纳米材料中,金纳米颗粒具有生物相容性、高电活性、强吸附能力、比表面积和高催化活性,是一种很好的选择。过氧化氢(H2O2)是辣根过氧化物酶的底物,在工业、生物、制药和许多其他领域发挥着关键作用。在研究阿尔茨海默病、心肌梗死、帕金森病、癌症等疾病时,H2O2浓度水平是一个重要的生物学参数。因此,开发在生理条件下敏感和选择性地检测H2O2的有效方法具有重要意义。在这种情况下,金纳米颗粒被用于酶修饰电极(生物传感器)的H2O2测定。研究结果表明,金纳米颗粒有利于氧化还原蛋白与电极之间的电子直接转移。金纳米颗粒为生物分子固定提供了自然环境,使其在电极上具有更大的稳定性和寿命。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
ELECTRODOS MODIFICADOS CON NANOPARTÍCULAS DE ORO Y SU APLICACIÓN EN BIOSENSORES ELECTRIQUÍMICOS QUE UTILIZAN "HORSERADISH PEROXIDASE" COMO SISTEMA DE BIORECONOSIMIENTO BIOLÓGICO: DETECCIÓN DE PERÓXIDO DE HIDRÓGENO
Las reacciones de transferencia de electrones de biomoléculas son un foco importante de extensas investigaciones en Químicas, Físicas y Bioquímicas. La electroquímica proporciona herramientas poderosas para estudiar procesos de transferencia de electrones en sistemas bioquímicos, siendo las enzimas moléculas de particular interés. Entre los nanomateriales para la inmovilización enzimas sobre superficies electródicas, las nanopartículas de oro son una buena alternativa por sus propiedades: biocompatibilidad, alta propiedades electroáctivas, fuerte capacidad de adsorción, relación superficie-volumen y alta actividad catalítica. El peróxido de hidrógeno (H2O2), sustrato de la enzima "Horseradish Peroxidase", desempeña papeles críticos en sistemas industriales, biológicos, farmacéuticos y muchos otros campos. El nivel de concentración de H2O2 es un parámetro biológico significativo en el estudio de la enfermedad como el Alzheimer, infarto de miocardio, enfermedad de Parkinson, Cáncer, etc. Por lo anterior, es de gran importancia desarrollar métodos eficientes para la detección sensible y selectiva de H2O2 bajo condiciones fisiológicas. En el presente manuscrito, se revisan el uso de nanopartículas de oro en electrodos modificados enzimáticos (biosensores) para la determinación de H2O2. Los resultados más relevantes indican que las nanopartículas de oro favorecen la transferencia directa de electrones entre la proteína redox y el electrodo. Las nanopartículas de oro, proporcionan un entorno natural para la inmovilización biomolecular que permite su mayor estabilidad y tiempo de vida sobre el electrodo.
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