Bases para el diseño de biosensores ópticos auto-transductoresnuevas alternativasbasadas en hemoproteínas y su aplicación en química analítica sostenible

Abstract

1. Las propiedades ópticas de las hemoproteínas, debidas a la presencia en su estructura del cofactor hemo, permiten realizar elseguimiento de las reacciones enzimáticas en las que participan a través de las variaciones en su espectro de absorción molecular.Como consecuencia de su mecanismo cinético de reacción, se abren dos alternativas para obtener posibles candidatos a analitos: a)especies que participan en reacciones que generan peróxido de hidrógeno y b) especies que actúan corno sustratos reductores de laperoxidasa tras su oxidación previa con peróxido de hidrógeno. La primera de las opciones ha sido caracterizada utilizando comomodelo especies que participan en reacciones catalizadas por en7irnas oxidasas, siendo destacable el hecho de que no se hacenecesaria la utilización de sustratos reductores de la peroxidasa, lo que supone una gran simplificación del procedimiento analíticoglobal, y la posibilidad de ampliar la metodología a otro tipo de analitos. La segunda opción abre nuevas posibilidades para ladeterminación de especies de interés bioquímico, clínico y medioambiental dado el gran número de sustratos reductores que presentala peroxidasa, siendo el principal problema que presenta esta alternativa su menor selectividad. Se ha estudiado además el diseño deprocedimientos analíticos para analitos que combinen las dos alternativas anteriores, es decir especies que puedan participar enreacciones que generen peróxido de hidrógeno y que actúen a la vez como sustratos reductores de la peroxidasa con el fin deaumentar la selectividad.2. Se han diseñado y caracterizado sendas láminas sensoras basadas en la inmovilización de sistemas auto-transductores:flavoenzimas químicamente modificadas y peroxidasa (acoplada o no a enzima oxidasa). Para estas láminas sensoras se handesarrollado modelos ópticos y cinéticos y de transporte de materia que describen las señales analíticas obtenidas con las mismas ypermiten extender la metodolo