MATEMÁTICAS, FÍSICA Y QUÍMICA: Química

Celulosa y puntos cuánticos de grafeno para detectar enzimas

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Usando nanocelulosa y puntos de grafeno, químicos de la Universidad de Córdoba han fabricado un gel fluorescente para medir, de forma sencilla y ecológica, concentraciones de lacasas. Estas enzimas con cobre se utilizan en productos cotidianos, como los champús, y sus niveles se podrían regular en los próximos años.

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SINC | | 19 octubre 2017 11:11

<p>El hidrogel fluorescente usado como sensor está fabricado con nanocelulosa y puntos de grafeno cuánticos. / UCO</p>

El hidrogel fluorescente usado como sensor está fabricado con nanocelulosa y puntos de grafeno cuánticos. / UCO

Investigadores del departamento de Química Analítica de la Universidad de Córdoba (UCO) han creado una plataforma para determinar las concentraciones de la enzima lacasa (perteneciente al grupo de las oxidasas de cobre azul) en diferentes muestras de champús. El estudio se publica en la revista Analytica Chimica Acta.

Según explica María Laura Soriano, una de las coautoras, la lacasa es una enzima muy utilizada debido a su acción decolorante. Su uso como agente activo en champús y dentífricos es muy frecuente y de ahí que las muestras utilizadas para comprobar la efectividad de la plataforma provengan de champús comercializados.

El gel de nanocelulosa se convierte en un sensor para cuantificar enzimas a través de puntos cuánticos y nanométricos de grafeno

Una de las funciones de la química analítica es anticiparse a situaciones futuras. Por eso, si en un futuro se decide crear una legislación que restringa las concentraciones de lacasas en productos de uso diario, ya existirá un método fiable para determinar su presencia.

El nuevo sensor es una matriz gelatinosa obtenida a través de fibras de nanocelulosa. Una de las propiedades de esta sustancia sólida es la posibilidad de transformarlo en un gel con tan solo añadirle agua de manera espontánea. Según los autores, el uso de este material emergente supone una revolución en su ámbito. Su interés radica en que, debido a su origen natural, se trata de un material biodegradable, ecofriendly, con baja toxicidad y bajo coste de producción.

La forma en la que el gel de nanocelulosa se convierte en un sensor para cuantificar la concentración de enzimas como la lacasa es a través de la introducción de puntos cuánticos y nanométricos de grafeno. “Estos son muy fluorescentes, una propiedad que se ve reforzada al entrar en contacto con el gel de nanocelulosa”, señala otra de las autoras, Celia Ruiz Palomero.

Método rápido, sencillo y fiable

De esta manera, se obtiene un gel cuya mayor o menor fluorescencia determinará la concentración de lacasa en una muestra. La señal emitida es inversamente proporcional a la concentración de lacasa, es decir, a mayor concentración de lacasa menor será la intensidad de fluorescencia y viceversa. Se trata, por tanto, de una forma rápida, sencilla y fiable de determinar la concentración de lacasa.

Los métodos utilizados anteriormente medían la actividad enzimática, que suele estar fuertemente influenciada por factores externos como los medioambientales, obteniendo así una fiabilidad menor frente a la medición directa de la concentración en muestras complejas propuesta por los investigadores de la UCO.

La matriz de gel creada también ha resultado ser un perfecto medio de almacenamiento para la lacasa. De este modo, nace una plataforma que a la par que es capaz de detectar concentraciones también permite estabilizar y guardar esta enzima, manteniendo intactas todas sus propiedades. 

Referencia bibliográfica:

Ruiz-Palomero, C; Benitez-Martinez, S; Soriano, ML; Valcarcel, M. "Fluorescent nanocellulosic hydrogels based on graphene quantum dots for sensing laccase". Analytica Chimica Acta, 2017.

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Zona geográfica: Andalucía
Fuente: Universidad de Córdoba

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