La carne de pollo y pescado son importantes fuentes de nutrientes para el organismo humano; sin embargo, son altamente perecederos, siendo susceptibles al deterioro microbiano y enzimático. Variadas técnicas han sido desarrolladas para determinar si el alimento se encuentra apto para el consumo, siendo en algunos casos análisis que implican demasiado tiempo, destrucción de la muestra, equipamientos específicos y la necesidad de una personal adecuado para su ejecución. Por esta razón, es necesario desarrollar estrategias más simples, económicas y fáciles para la evaluación rápida del estado del producto cárnico. Este trabajo tiene como objetivo desarrollar una película indicadora mediante la técnica de casting a base de nanopartículas metálicas y un polímero biodegradable que sea capaz de indicar mediante un cambio de color cuando un alimento muscular como pescado y/o la carne de pollo se encuentra apto para el consumo. Para esto, se sintetizaron nanopartículas de plata (AgNP) y nanopartículas de oro (AuNP) utilizadas como detectoras siendo caracterizadas por una variedad de técnicas analíticas, que incluyen espectrofotómetro UV-visible para determinar las propiedades ópticas, difractómetro de rayos X (XRD) y espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR).  Los resultados obtenidos del espectrofotómetro de las nanopartículas de plata permitieron observar la aparición de picos de absorción a 400nm, debido a la Resonancia de plasmón superficial (SPR) en la superficie de los electrones en la banda de conducción de plata (Buccolieri y col.,2018) coincidiendo con valores obtenidos en otros estudios anteriores (Mendis y col., 2019). En cambio, en las de oro, se observaron picos de absorción a los 520 nm correspondiendo a la formación de las nanopartículas de oro (Ranjan, Kirillova y Kratasyuk, 2020). Resultados similares fueron informados por (Patil, Gambhir, RVibhute y col. 2022), asegurando que   las nanopartículas de oro tienen características ópticas diferentes denominado Resonancia de plasmón superficial (SPR) y suelen presentar una fuerte banda de absorbancia entre 500 y 600 nm.  Además, estos resultados de las nanopartículas de plata (AgNP) y las de oro (AuNP) en presencia de grupos aminos mostraron no solo cambios en el color de la solución sino también una caída significativa en la resonancia del plasmón superficial en la plata. Esto permitiría detectar en tiempo real, cualquier cambio que pueden ocurrir en la carne durante su almacenamiento sin recurrir a métodos difíciles y complicados, En conclusión, estos resultados mostraron que las AgNP y AuNP coloidales pueden detectar distintos productos asociado al deterioro de la carne como: la putrescina, la cadaverina, la etilendiamina y el amoniaco entre otros que son, en algunos casos perjudiciales para la salud humana ( Zhai  y col., 2019). Esto indicó que se puede desarrollar un indicador colorimétrico simple y fácil para la detección rápida de los productos de deterioro de la carne (aminas biógenas) apoyando en la Resonancia de Plasmón Superficial (SPR) y en los cambios colorimétricos asociados a ello.

Referencias: 

1.- Buccolieri, A., Serra, A., Giancane, G., & Manno, D. (2018). Beilstein journal of nanotechnology, 9(1), 499-507.

2.- Mendis, P., de Silva, R. M., de Silva, K. N., Wijenayaka, L. A., Jayawardana, K., & Yan, M. (2016). RSC advances, 6(54), 48792-48799.

3.- Patil, T., Gambhir, R., Vibhute, A., & Tiwari, A. P. (2022. Journal of Cluster Science, 1-21.

4.- Ranjan, R., Kirillova, M. A., & Kratasyuk, V. A. (2020). Journal of Siberian Federal University. Biology, 13(3), 322-330.

5. Zhai, X., Li, Z., Shi, J., Huang, X., Sun, Z., Zhang, D., et al. (2019). Food chemistry. Review 290, 135-143.

Niveles anormales de neurotransmisores en el organismo se asocian a enfermedades como el Alzheimer o Parkinson; por eso es crucial investigar y diseñar sistemas que permitan una detección selectiva de neurotransmisores (NTs) [1,2].

En esta investigación se construyen sistemas nanoestructurados para la detección de neurotransmisores. La incorporación efectiva de nanopartículas de oro en superficies de Au(111) modificadas con SAMs de 6-tioguanina(6-TG) y 4-aminotiofenol(4-TG) podría generar un incremento de la sensibilidad y selectividad de la respuesta electroquímica de neurotransmisores.

Objetivo General: Estudiar la formación de monocapas con 4-Aminotiofenol y 6-Tioguanina con nanopartículas de oro para la detección electroquímica de epinefrina y norepinefrina.

Metodología

La síntesis de AuNPs se hizo por método Turkevich27. 

Modificación de los electrodos de Au mediante la quimisorción de SAMs: 4-ATF y 6-TG durante 24 horas de incubación y luego con AuNPs durante 3 hr.

Por medio de técnicas electroquímicas (SWV y CV) se podrán detectar y cuantificar los NTs.

Resultados preliminares/Discusiones

Se correlacionaron los LOD, LOC y sensibilidad para ambos NTs. El sistema Au/4-ATF/AuNPs presenta un LOD de 5,8 y 8,6 uM para EP y NA, respectivamente y el sistema Au/6-TG/AuNPs presenta un LOD de 7,21 y 1, 68 para EP y NA, respectivamente. 

Los sistemas Au(111)-SAMs-AuNPs no mostraron una diferenciación de señal electroquímica de oxidación para cada NT en presencia de AA, según resultados de CV. Aun así, ambos sistemas respondieron bien al incremento de NT en la curva de calibrado en presencia de AA.

Adicionalmente, es interesante destacar, que la molécula de 6-TG no ha sido muy estudiada como SAMs aplicado a sensores electroquímicos. Es crucial destacar que la molécula 6-TG en el sustrato de Au(111) presenta baja resistencia a procesos de transferencia de carga, incluso comparándola con las AuNPs en el sistema Au/6-TG/AuNPs. Adicionalmente, se considera que responde a la actividad electroquímica de los NTs, como EP y NA. Estos resultados podrán servir para futuras aplicaciones de la molécula 6-TG en sensores funcionalizados.

Finalmente, el estudio de repetibilidad de ambos sistemas nanoestructurados dio como resultado un %RSD de 6,88 y 6,58 para Au/4-ATF/AuNPs y Au/6-TG/AuNPs respectivamente.

Referencias

1.  Govindaraju, S., Seshadri, R.A., Kim, J., Yun, K. (2019). Sensitive detection of epinephrine in human serum via fluorescence enhancement of gold nanoclusters. Applied Surface Science 498, 143837.

2.  Ji, D., Shi, Z., Liu, Z., Shin, L.S., Zhu, J., Zhang, T., Chen, Z., Yu, X., Lu, Y., Lu, D. and Liu, Q. (2020). Smartphone-based square wave voltammetry system with screen-printed graphene electrodes for norepinephrine detection. Smart Materials in Medicine 1, 1-9.

3.   Robinson, D.L., Hermans, A., Seipel, A.T. y Wightman, R.M. (2008). Monitoring Rapid Chemical Communication in the Brain. Chem. Rev., 108, 2554-2584.

4.   Ribeiro, J.A., Fernandez P.M.V., Pereira, C.M. y Silva F. (2016). Electrochemical sensors and biosensors for determination of catecholamine neurotransmitters: A review. Talanta 160, 653-679.

5.     Govindaraju, S., Seshadri, R.A., Kim, J., Yun, K. (2019). Sensitive detection of epinephrine in human serum via fluorescence enhancement of gold nanoclusters. Applied Surface Science 498, 143837.

6.     Ji, D., Shi, Z., Liu, Z., Shin, L.S., Zhu, J., Zhang, T., Chen, Z., Yu, X., Lu, Y., Lu, D. and Liu, Q. (2020). Smartphone-based square wave voltammetry system with screen-printed graphene electrodes for norepinephrine detection. Smart Materials in Medicine 1, 1-9.

7.Trabajo de Tesis Doctoral. Monocapas autoensambladas de tioles con aplicaciones biomédicas sobre sustratos de Au(111) y nanopartículas de Au 

8.     Cheng H., et al. (2016). Nanotechnology Overview: Opportunities and Challanges. En ACS Symposium Series; American Chemical Society (Ed.), Nanotechnology: Delivering on the Promise Vol.1, (pp. 1-12). Washington, DC.

9.     Park E. (2019). Nanotechnology Course Designed for Non-Science Majors To Promote Critical Thinking and Integrative Learning Skills. Journal of Chemical Education, 96, 1278-1282.

10. Uribe G., Rodríguez-López J. (2007). La nanociencia y la nanotecnología: una revolución en curso. Perfiles Latinoamericanos, 29, 161-186.

Los cambios microestructurales que tienen lugar durante el recocido son complejos. Una mejor comprensión del efecto de los parámetros del proceso, como las velocidades de calentamiento, abrirá nuevas variables de control y potencialmente mejorará la microestructura y la textura de los productos finales. El presente trabajo tiene como objetivo estudiar el impacto de determinados ciclos de recocido sobre la microestructura y las texturas de los materiales cúbicos. Para ello se laminarán láminas metálicas a altas reducciones y posteriormente se someterá cada una de las láminas a un tratamiento térmico en el que se impone un gradiente de temperatura. Más concretamente en esta oportunidad se mostrará el comportamiento microestructural y de texturas de un acero libre de intersticios de ultrabajo carbono, con reducciones que varían del 75% al 90% y un gradiente de temperatura de 60°C a 850°C. En este experimento específico queremos analizar la formación de la textura de recocido durante las etapas posteriores de recristalización.