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 biosensori amperometrici enzimatici NAD(P)H dipendenti su elettrodi screen-printed modificati con polianilina drogata con gruppi sulfonici. I biosensori saranno utilizzati per la determinazione dell'etanolo e acido gluconico presenti nelle uve. la conoscenza di tali parametri risulta di fondamentale importanza per la valutazione dello stato sanitario delle uve prima della loro trasformazione.La scelta degli enzimi NAD(P)H dipendenti è ricaduta sull’ Alcohol Dehydrogenase, in grado di ri la reazione di ossidoriduzione dell’Etanolo in Acetaldeide, e sugli enzimi Gluconate Kinase e 6–Phospho–D–Gluconate Dehydrogenase, specifici per la misura dell’acido gluconico.Il progetto di ricerca parte, dunque, da elettrodi modificati con un film polimerico altamente conduttivo, realizzato tramite elettrodeposizione di Polianilina drogata con poli (acido 2-acrilammido-2-metil-1-propano solfonico) (PAAMPSA). Si è visto, infatti, che il drogaggio di polimeri con gruppi sulfonici, consente di ottenere film polimerici stabili anche a pH neutri o basici, aumentandone notevolmente il potere conduttivo.La prima fase di ricerca prevede la scelta e l’ottimizzazione della migliore tecnica di immobilizzazione da effettuare su elettrodi screen – printed modificati; a tal fine sarà presa in considerazione l’opportunità di utilizzare il poly (ethylene eglycol) diglycidyl ether (PEDGE) come legante tra gli enzimi e la superficie di trasduzione, valutandone la migliore concentrazione necessaria per una immobilizzazione efficace e duratura. L’ottimizzazione della tecnica di immobilizzazione sarà basata, inoltre, su uno studio approfondito delle Unità Enzimatiche necessarie da immobilizzare sull’elettrodo modificato. Saranno studiati differenti rapporti enizmatici e confrontati i parametri analitici dei diversi biosensori sviluppati. Saranno poi valutate le ottime concentrazioni dei cofattori NAD+ e NADP+ necessari agli enzimi deidrogenasi per la completa conversione dei rispettivi substrati.Seguirà un’accurata valutazione dell’influenza dei parametri fondamentali, quali pH e potenziale di lavoro, sulle prestazioni dei biosensori.L’ottimizzazione dei biosensori realizzati verrà eseguita analizzando quei parametri analitici fondamentali nel campo della sensoristica: sensibilità, range di linearità, concentrazione minima rilevabile. Inoltre, al fine di realizzare biosensori enzimatici stabili e duraturi nel tempo, saranno valutate caratteristiche quali ripetibilità della misura, operational and storage stability.La fase finale del progetto di ricerca vedrà il reale utilizzo dei biosensori sviluppati con matrici alimentari; in particolare, al fine di eseguire una valutazione dello stato fitosanitario di prodotti vegetali, verranno stimate concentrazioni di Etanolo ed Acido Gluconico in mosti d’uva. I risultati saranno infine validati, confrontando i valori ottenuti dai biosensori con quelli ottenuti mediante l’utilizzo di specifici kit enzimatici presenti in commercio.