Diseño, caracterización y aplicación analítica de (Bio)sensores de fibra óptica para la determinación de CO(2), O(2) y metabolitos de interés clínico

El trabajo desarrollado en la presente tesis doctoral, ha consistido en la construccion, evaluacion y caracterizacion analitica de (bio)sensores de fibra optica para la monitorizacion de analitos de interes medioambiental y clinico (co2, o2; colesterol y fosfolipidos), basados en el empleo de complejos metalicos luminiscentes de ru(ii). Estos compuestos presentan propiedades fotofisicas y fotoquimicas (e.g. grandes desplazamientos de stokes, longitudes de onda de excitacion y emision en el visible y largos tiempos de vida de emision, entre otras), muy adecuadas para su utilizacion como indicadores en la construccion de biosensores de fibra optica. Se ha desarrollado un optodo que permite la determinacion de co2, tanto en muestras gaseosas como en disolucion, basado en un nuevo principio de medida, como es la transferencia protonica en el estado excitado del complejo tris(2-(2-pirazinil)tiazo))ru(ii), abreviadamente ru(pzth)32+; sensible al ph y/o co2. El optodo de co2 presenta ventajas fundamentales, en relacion a otros dispositivos descritos anteriormente: (a) longitudes de onda analiticas en el visible; (b) grandes desplazamientos de stokes; (c) posibilidad de construir un sensor de fibra optica basado en medidas de intensidad de emision y/o tiempos de vida y, (d) empleo de un tampon hidrogenoftalato relativamente concentrado, que facilita la construccion del terminal sensible y mejora la reproducibilidad y estabilidad del sensor. El sensor se ha aplicado con exito al analisis de co2 en fase gaseosa, asi como a la determinacion del contenido de bicarbonato en muestras de agua mineral embotellada. Los biosensores de fibra optica mas simples son aquellos basados en la generacion o el consumo de una especie opticamente medible durante el proceso biocatalitico. Alternativamente, cuando no se cumple este principio, puede emplearse una reaccion de transduccion optoquimica que actua como mediadora entre el proceso enzimatido y el sensor optico. En este sentido, los complejos metalicos de ru(ii) con ligandos poliazaaromaticos, cuya luminiscencia es desactivada por el o2 molecular, e.g. tris(4,7-difenil-1,10-fenantrolina)ru(ii), pueden emplearse como transductores opticos de oxigeno en reacciones catalizadas por enzimas de tipo oxidasa (e.g. colesterol oxidasa, colina oxidasa, entre otras). Los biosensores opticos obtenidos empleando dichos indicadores, se han caracterizado y aplicado a la determinacion, en diversos tipos de muestras de los analitos correspondientes en cada caso (colesterol y fosfatidilcolina)