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Title

Desarrollo de (nano)biosensores enzimáticos de fluorescencia dirigidos a la monitorización mínimamente invasiva de glucosa

AuthorsDel Barrio Redondo, Melisa
AdvisorCebolla Burillo, Vicente Luis; Galbán Bernal, Javier
KeywordsQuímica analítica
Diseño de sistemas sensores
Biosensores
Glucosa
Issue Date2014
PublisherCSIC - Instituto de Carboquímica (ICB)
Universidad de Zaragoza
CitationTesis doctorales ICB-CSIC
AbstractEsta tesis doctoral consiste en el desarrollo de nuevas metodologías analíticas para la determinación de glucosa que puedan ser implementadas en sistemas de monitorización no invasivos. Una alternativa interesante es la determinación de glucosa en los fluidos intersticiales del tejido subcutáneo cuya concentración está relacionada con su valor en sangre La enzima glucosa oxidasa (GOx) posee propiedades ópticas que cambian reversiblemente durante la reacción enzimática (propiedades autoindicadoras) y, por tanto, su elección como biorreceptor permite cumplir los requisitos exigibles a estos sistemas de monitorización. Puesto que el sistema sensor requiere un soporte físico en el que se encuentre inmovilizado el elemento de reconocimiento, se estudiaron diferentes materiales o soportes para el diseño de biosensores implantables basados en GOx: - Nanopartículas magnéticas como base para el diseño de nanobiosensores ópticos - Nanobiosensores basados en las propiedades de fluorescencia upconversion de vidrios de fluorohafnato y nanopartículas (UCLNP) - Biosensores basados en hidrogeles de poliacrilamida Los mejores resultados se obtuvieron empleando GOx modificada con un derivado de fluoresceína (GOx-FS) y UCLNP. Se utilizaron láminas de poliacrilamida como soporte físico para la inmovilización de enzima y nanopartículas y un sistema FIA (análisis por inyección en flujo) para las medidas. Tras la optimización de los parámetros físicos y químicos que afectan a la señal analítica, el biosensor desarrollado responde linealmente a glucosa en el rango comprendido entre 3,3 y 16,6 mM y se mantiene estable al menos durante 9 días. Por otra parte, la GOx-FS, funcionalizada con grupos acrilato (para mejorar la estabilidad de la inmovilización), se incorporó a hidrogeles de poliacrilamida sintetizados con unas características físicas muy similares a los comerciales. Trabajando en modo FIA se obtuvieron señales estables durante una semana (dos medidas diarias). El rango lineal se extiende hasta 15,6 mM (DER=5%). Finalmente, se realizaron los primeros ensayos in vivo en ratones, a los que se inyectó subcutáneamente el hidrogel sintetizado.
DescriptionTesis llevada a cabo para conseguir el grado de doctor en la Universidad de Zaragoza
URIhttp://hdl.handle.net/10261/112934
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