Desarrollo de un inmunosensor basado en nanopartículas de oro para detectar atrazina en agua

Abstract

Se desarrolló un inmunosensor empleando un anticuerpo monoclonal anti-atrazina como molécula de biorreconocimiento y nanopartículas de oro (AuNPs) como marcador para la detección electroquímica de atrazina. Las AuNPs fueron sintetizadas en el laboratorio por el método de Turkevich y caracterizadas por métodos ópticos y electroquímicos. Se realizó un inmunoensayo no competitivo tipo sándwich usando partículas paramagnéticas como soporte para la inmovilización del anticuerpo anti-atrazina en combinación con electrodos magneto composite grafito-epoxi los cuales fueron caracterizados previamente de manera electroquímica mediante voltamperometría cíclica. Algunos parámetros experimentales tales como: potencial de oxidación, tiempo de oxidación, concentración de agente bloqueante y cantidad de partículas magnéticas fueron optimizados, lográndose detectar cuantitativamente atrazina con el método de voltamperometría de pulso diferencial calculándose un límite de detección de 0.017 ng/mL, el cual fue obtenido bajo condiciones experimentales óptimas y resultó ser mucho más bajo que la concentración mínima recomendada por la Organización Mundial de la Salud (OMS), la Agencia de Protección al Ambiente de los Estados Unidos (USEPA), Asociación Nacional de Empresas de Agua y Saneamiento (ANEAS) y la Unión Europea (UE). La estrategia y el protocolo desarrollados, son de interés ambiental, teniendo un gran potencial de aplicación para la detección de otros plaguicidas.

A detection method based on an immunosensor is proposed by using monoclonal anti-atrazine antibodies as biorecognition molecule (immunosensor) and gold nanoparticles (AuNPs) as label for electrochemical detection of atrazine in water samples.AuNPs were synthetized by means of the Turkevich Method. They were characterized by optical and electrochemical methods. Graphite epoxy-composite electrodes were built, and later characterized by electrochemical methods. Paramagnetic particles were used to immobilize the antibody in combination with a magneto-composite electrodes (epoxy-graphite), a non-competitive sandwich type immunoassay was performed with these electrodes. Atrazine was detected by differential pulse voltammetry. Parameters of oxidation potential, oxidation time, quantity of magnetic particles and blocking agent concentration were optimized. A calibration curve was obtained from quantitative data and a limit of detection of 0.017 ng/mL was calculated; this limit is lower than the minimal amount in waters recommended by World Health Organization (WHO), United States Environmental Protection Agency (USEPA), National Association of Water and Sanitation (NAWS) and the European Union (EU). This environmental immunosensor has good reproducibility and great potential for detection of other pesticides.