Efecto de las nanopartículas de ZnO en la sensibilidad de detección de colesterol mediante voltamperometría cíclica

Autores/as

  • Lisnaida del Rosario Rojas Barreto Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad Privada Antenor Orrego, Av. América Sur 3145, Trujillo, Perú. https://orcid.org/0009-0000-7944-8825
  • Luis Manuel Angelats Silva Facultad de Ciencias Físicas, Universidad Nacional de Trujillo, Av. Juan Pablo II s/n – Ciudad Universitaria, Trujillo, Perú. ; Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad Privada Antenor Orrego, Av. América Sur 3145, Trujillo, Perú https://orcid.org/0000-0002-0989-9249

DOI:

https://doi.org/10.17268/rev.cyt.2025.01.09

Palabras clave:

Biosensor enzimático de carbono, nanopartículas de ZnO, colesterol, voltamperometría cíclica, sensibilidad

Resumen

En el presente trabajo se reporta la respuesta voltamperométrica cíclica del biosensor enzimático de carbono con nanopartículas de ZnO (NPs ZnO) sintetizadas por la ruta sol-gel, para determinar la sensibilidad de detección de colesterol. Se obtuvieron Nps ZnO de estructura hexagonal tipo wurtzita con diámetro hidrodinámico de 11.5 nm, presentando absorbancia en la región UV a 347 nm debido a la formación del excitón y con una banda prohibida de 3.57 eV. El biosensor enzimático de carbono con NPs ZnO: COX/NPs ZnO/C, detectó un aumento de corriente respuesta pico con el incremento de concentración de colesterol así mismo un incremento en la corriente pico Faradaica al aumentar la concentración de colesterol debido a la transferencia electrónica en la reacción redox que se da en la interfaz biosensor-solución hacia el electrodo mediante su mediador, mostrando linealidad directa entre ambas variables desde 25 mg/dL a 180 mg/dL, lo cual no fue detectado sin nanopartículas de ZnO. Se determinó la sensibilidad del biosensor, obteniéndose un valor alto de 30.8 μAmM-1cm-2. Las nanopartículas de ZnO mejora la sensibilidad de detección de colesterol del biosensor de carbono ya que inmoviliza a las enzimas por adsorción física para una mejor interacción con el colesterol mejorando la transferencia electrónica con el potencial aplicado.

Citas

Anjum T., Hussain N., Bilal M., Iqbal H. M. (2023). Enzymatic biosensors. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-91317-1.00006-2

Intisar A., Haider M., Imran Din M., Hussain N., Bilal M., Iqbal H. (2023). Inmovilización de enzimas sobre nanomateriales y soportes nanoestructurados. Fundamentos y aplicaciones. Fundamentos y fronteras en enzimologia. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-91317-1.00002-5

Derina K., Korotkovaa E., Dorozhkoa E., Voronovaa O., Vishenkova D. (2014). Voltammetric sensor for total cholesterol determination. National Research Tomsk Polytechnic University, Lenin avenue 43a, Tomsk, 634050, Russia. Procedia Chemistry 10 (2014) 513 – 518

González L. E., Galán V. C. A., Rodríguez Á. J. A., Mendoza H. L. H., Páez Hernández M. E., (2021). Bio-sensores multienzimáticos para el análisis multiparamétrico con un solo dispositivo. Publicación Semes-tral Pädi Vol. 8 No. 16 (2021) 42-47

Hernandez M., Galán C. A., Avarez G.A., Paez M.E. (2011). Desarrollo de um biosensor amperométrico com configuración plana para la cuantificación de colesterol. Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Area Académica de Química. Vol 22(6),25-32. Doi: 10.4067/S0718-07642011000600004

Maigler L. M. (2020). Aplicación de técnicas computacionales de acoplamiento molecular en desarrollo en-zimático. Tesis de licenciatura, Universidad Complutense de Madrid, España. https://docta.ucm.es/rest/api/core/bitstreams/d7be6209-06c6-47ab-9cd2-b7276285bea2/content

Ortiz S. E., Serratos Á. I. N., Galicia L. L. (2023). Estudio de la interacción entre la enzima ChOx y colesterol a través de cálculos de acoplamiento molecular y voltamperometría cíclica, para su aplicación a biosen-sores electroquímicos. Revista Tendencias en Docencia e Investigación en Química. https://revistatediq.azc.uam.mx

Pratima R. S., Ajeet K., Anees A. A., Malhotrab B. D. (2009). Nanostructured zinc oxide platform for choles-terol sensor. Department of Science and Technology Center on Biomolecular Electronics, National Physi-cal Laboratory, Dr. K. S. Krishnan Marg, New Delhi 110012, India. APPLIED PHYSICS LETTERS 94, 143901. DOI: 10.1063/1.3111429

Tudela V. (2002). El colesterol: lo bueno y lo malo, 3era edición fondo de cultura económica, Cd de México.

Valdés R., G.; Hernández R. F., Galicia L. (2025). Contribution to the Electrochemical Sensors and Biosen-sors field by the Electrochemical and Analytical Chemistry research areas at UAM-I. Chemistry Depart-ment, Laboratory of Electrochemistry. DOI: http://dx.doi.org/10.29356/jmcs.v69i1.2300

Zhao Z., Lei W., Zhang X., Wang B. y Jiang H. (2010). ZnO – Based Amperometric Enzyme Biosensores. School of Electronic Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China. 10,1216-1231; doi:10.3390/s100201216.

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Publicado

2025-04-05

Cómo citar

Rojas Barreto, L. del R. ., & Angelats Silva, L. M. . (2025). Efecto de las nanopartículas de ZnO en la sensibilidad de detección de colesterol mediante voltamperometría cíclica. Revista CIENCIA Y TECNOLOGÍA, 21(1), 101-108. https://doi.org/10.17268/rev.cyt.2025.01.09

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