La dopamina (DA)

Electrochemical detection of dopamine in the presence of ascorbic acid

using graphene modified electrodes

1. Referencia: Y.-R. Kim et al. / Biosensors and Bioelectronics 25 (2010) 2366–2369

2. Problemática y justificación del material escogido

La dopamina (DA) es un neurotransmisor que juega un importante rol en el sistema nervioso central, hormonal y cardiovascular. Los cambios producidos en la concentración de DA están vinculados con el estado de salud de las personas. La deficiencia de ésta puede causar varias enfermedades como Schizophrenia, Huntington y Parkinson.

El ácido ascórbico (AA) es un antioxidante que normalmente coexiste con la DA en las muestras biológicas generalmente en concentraciones de más de 100 veces con respecto a la DA. Por esta razón, es de sumo interés un método fiable de detección de la dopamina en presencia de AA. La investigación de un método simple y rápido de la determinación de DA con una alta selectividad y sensibilidad es crucial para aplicaciones de diagnóstico

Métodos electroquímicos rápidos, simples y sensibles han demostrados un enorme potencial en la detección de neutransmisores, pero desafortunadamente cuando se utilizaron los electrodos sólidos tradicionales como Au, Pt, y electrodo de carbono de vítreo (GCE) se apreció que AA y DA tienen una respuesta voltamperométrica muy parecida, produciendo un solapamiento entre los resultados de las dos especies coexistentes debido al similiar potencial de oxidación de éstas, produciendo incluso que DA catalice la oxidación de AA, dando lugar a una selectividad y reproducibilidad de DA pobre.

Para solucionar este problema fueron utilizados diferentes métodos de pretratamiento de muestras y diferentes tipos de electrodos modificados, como por ejemplo nafión, polipirrol, ácido esteárico. Aunque la selectividad y la sensibilidad con estos electrodos modificados mejoraban, mostraban grandes inconvenientes a la hora de tener un comportamiento estable y reproducible, por lo que había que buscar otro tipo de solución.

En los últimos años, materiales derivados del carbono como mediadores orgánicos redox, nanoparticulas, polímeros, monocapas auto-ensambladas y nanotubos de carbono han sido utilizados para la modificación de electrodos. Uno de ello, el grafeno ha sido considerado como una “estrella naciente” entre los materiales atrayendo enorme interés. El grafeno es una monocapa plana de átomos de carbono estrechamente empaquetada en un enrejado bidimensional de panal que le aportan  numerosas  propiedades. Debida a esta estructura los electrones cumplen una relación de dispersión lineal y se comportan como partículas relativistas sin masa, dándole una serie de propiedades peculiares electrónicas, como el efecto cuántico de Hall [9] y el transporte a través de los fermiones relativistas de Dirac. Sus inusuales propiedades electrónicas y de transporte son útiles en la electrónica o en las regiones relacionadas

En 2009 Wang et al. desarrollaron una composición de grafeno-chitosan para utilizar electrodos modificados en la detección electroquímica de DA en presencia de AA.

En el presente artículo, la cantidad de grafeno utilizado se optimizó para reducir el ruido de fondo y mejorar la intensidad de corriente de DA. Se observó una separación de picos completa entre DA y AA en el electrodo modificado con grafeno (GME), mejorando también el límite de detección de DA con respecto a trabajos anteriores.

3. Método elegido para modificar el electrodo.        

El método de Hummer modificado es un método comúnmente utilizado en muchas aplicaciones para la obtención de óxido de grafeno. En este artículo se emplea este método para para conseguir el óxido de grafeno a partir de óxido de grafito necesario para la modificación del electrodo.

Este método se basa en la obtención de óxido de grafito a través de la adición de permanganato de sodio a una disolución de grafito, nitrato sódico y ácido sulfúrico. Una vez obtenido el óxido de grafito se dispone en medio básico (mezclando 1ml de hidracina y 7 ml de disolución amonia), de esta manera, el óxido de grafito adquiere una nueva forma geométrica (laminas monomoleculares) dando lugar al óxido de grafeno que es dispersado en DMF. EL GME se obtiene finalmente poniendo el grafeno en suspensión sobre un electrodo de carbono vítreo previamente pulido con polvo de alúmina y limpiado con agua, dejándolo secar sobre una lámpara de infrarrojo.

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