Donatella ALBANESE | Progetti

SVILUPPO DI BIOSENSORI ELETTROCHIMICI NAD(P)H DIPENDENTI A BASE DI POLIMERI ORGANICI CONIUGATI REDOX-SENSIBILI

Il progetto di ricerca propone lo sviluppo e l’ottimizzazione di elettrodi screen – printed modificati attraverso la deposizione sulla superficie di trasduzione dell’elettrodo di polimeri organici ad elevata conduttività. La scelta del polimero da utilizzare per la realizzazione di elettrodi SPEs modificati è ricaduta sulla Polianilina. Tale polimero, infatti, presenta comunemente caratteristiche conduttive nella sua forma di ossidazione intermedia, stabile solo in ambienti altamente acidi. L’utilizzo di ambienti acidi, però, risulta poco idoneo alla stabilità dei cofattori NAD e NADP nella loro forma ridotta. Tuttavia, studi approfonditi hanno dimostrato che l’opportuno drogaggio della catena polimerica di anilina attraverso l’uso di differenti acidi sulfonici, non solo rende la polianilina stabile anche a pH neutri o basici, ma ne aumenta notevolmente il potere conduttivo.Per il drogaggio del polimero, quindi, è stato preso in considerazione il poli (acido 2-acrilammido-2-metil-1-propano solfonico) (PAAMPSA), con lo scopo di realizzare un film polimerico (PANI – PAAMPSA) altamente conduttivo, tale da essere depositato in maniera efficace sul working dell’elettrodo.Il progetto di ricerca, quindi, prevede dapprima l’ottimizzazione del processo di modifica della superficie sensibile di elettrodi carbon screen printed mediante la deposizione di polimeri conduttori a base di Polianilina . A tal fine saranno studiate ed ottimizzate le concentrazioni di Anilina e di PAAMPSA da impiegare durante il processo di polimerizzazione cosi come saranno individuati le migliori condizioni elettrochimiche da impiegare in fase di elettrodeposizione. In generale, la modifica del working di un elettrodo screen - printed può avvenire attraverso una deposizione chimica o una elettrodeposizione. La modifica della superficie dell’elettrodo verrà eseguita attraverso la deposizione elettrochimica della soluzione polimerica poiché ritenuta più affidabile, maggiormente controllabile e migliore in termini di sensibilità dell’elettrodo nonché di stabilità del film polimerico sul working nel tempo.La proprietà del film PANI-PAAMPSA di polimero conduttivo per l'ossidazione dei cofattori NADH e NADPH verrà studiata in termini di sensibilità e ripetibilità del segnale di corrente e sarà altresì valutata la riproducibilità dell'elettrodo modificato. L’ottimizzazione della tecnica di elettrodeposizione sarà basata su uno studio approfondito in merito allo spessore del film polimerico da depositare sull’elettrodo. È ben noto, infatti, che film polimerici troppo spessi limitano sensibilmente i fenomeni di diffusione dell’analita dal polimero verso il working, con una conseguente riduzione dell’intensità di corrente e quindi della sensibilità dell’elettrodo modificato. L’ottenimento di superfici elettrodiche sensibili a cofattori enzimatici quali NADH e NADPH risulta essere un elemento fondamentale per lo sviluppo di biosensori ad enzima deidrogenasi dipendente, garantendo la possibilità di lavorare a potenziali bassi riducendo fortemente il problema delle interferenze.Gli elettrodi così modificati potranno essere utilizzati per la realizzazione di biosensori amperometrici enzimatici utili per la valutazione dello stato fitosanitario di matrici vegetali.