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dc.contributor.author
Piccinini, Esteban  
dc.contributor.author
Allegretto, Juan Alejandro  
dc.contributor.author
Scotto, Juliana  
dc.contributor.author
Cantillo, Agustin  
dc.contributor.author
Fenoy, Gonzalo Eduardo  
dc.contributor.author
Marmisollé, Waldemar Alejandro  
dc.contributor.author
Azzaroni, Omar  
dc.date.available
2021-09-29T03:32:00Z  
dc.date.issued
2021-09-02  
dc.identifier.citation
Piccinini, Esteban; Allegretto, Juan Alejandro; Scotto, Juliana; Cantillo, Agustin; Fenoy, Gonzalo Eduardo; et al.; Surface engineering of graphene through heterobifunctional supramolecular-covalent scaffolds for rapid COVID-19 biomarker detection; American Chemical Society; ACS Applied Materials & Interfaces; 13; 36; 2-9-2021; 43696-43707  
dc.identifier.issn
1944-8244  
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/141801  
dc.description.abstract
Graphene is a two-dimensional semiconducting material whose application for diagnostics has been a real game-changer in terms of sensitivity and response time, variables of paramount importance to stop the COVID-19 spreading. Nevertheless, strategies for the modification of docking recognition and antifouling elements to obtain covalent-like stability without the disruption of the graphene band structure are still needed. In this work, we conducted surface engineering of graphene through heterofunctional supramolecular-covalent scaffolds based on vinylsulfonated-polyamines (PA-VS). In these scaffolds, one side binds graphene through multivalent π?π interactions with pyrene groups, and the other side presents vinylsulfonated pending groups that can be used for covalent binding. The construction of PA-VS scaffolds was demonstrated by spectroscopic ellipsometry, Raman spectroscopy, and contact angle measurements. The covalent binding of −SH, −NH2, or −OH groups was confirmed, and it evidenced great chemical versatility. After field-effect studies, we found that the PA-VS-based scaffolds do not disrupt the semiconducting properties of graphene. Moreover, the scaffolds were covalently modified with poly(ethylene glycol) (PEG), which improved the resistance to nonspecific proteins by almost 7-fold compared to the widely used PEG-monopyrene approach. The attachment of recognition elements to PA-VS was optimized for concanavalin A (ConA), a model lectin with a high affinity to glycans. Lastly, the platform was implemented for the rapid, sensitive, and regenerable recognition of SARS-CoV-2 spike protein and human ferritin in lab-made samples. Those two are the target molecules of major importance for the rapid detection and monitoring of COVID-19-positive patients. For that purpose, monoclonal antibodies (mAbs) were bound to the scaffolds, resulting in a surface coverage of 436 ± 30 ng/cm2. KD affinity constants of 48.4 and 2.54 nM were obtained by surface plasmon resonance (SPR) spectroscopy for SARS-CoV-2 spike protein and human ferritin binding on these supramolecular scaffolds, respectively.  
dc.format
application/pdf  
dc.language.iso
eng  
dc.publisher
American Chemical Society  
dc.rights
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess  
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/  
dc.subject
heterofunctional scaffold  
dc.subject
graphene  
dc.subject
supramolecular  
dc.subject
antibody  
dc.subject
COVID-19  
dc.subject.classification
Otras Ciencias Químicas  
dc.subject.classification
Ciencias Químicas  
dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS  
dc.title
Surface engineering of graphene through heterobifunctional supramolecular-covalent scaffolds for rapid COVID-19 biomarker detection  
dc.type
info:eu-repo/semantics/article  
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo  
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion  
dc.date.updated
2021-09-27T15:20:32Z  
dc.journal.volume
13  
dc.journal.number
36  
dc.journal.pagination
43696-43707  
dc.journal.pais
Estados Unidos  
dc.journal.ciudad
Washington  
dc.description.fil
Fil: Piccinini, Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina  
dc.description.fil
Fil: Allegretto, Juan Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina  
dc.description.fil
Fil: Scotto, Juliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina  
dc.description.fil
Fil: Cantillo, Agustin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Gisens Biotech; Argentina  
dc.description.fil
Fil: Fenoy, Gonzalo Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina  
dc.description.fil
Fil: Marmisollé, Waldemar Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina  
dc.description.fil
Fil: Azzaroni, Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina  
dc.journal.title
ACS Applied Materials & Interfaces  
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c12142  
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1021/acsami.1c12142