Nuevo Nanosensor de Manganeso: síntesis, caracterización y parámetros analíticos

Abstract

Introducción: En los últimos años, la SÍNTESIS DE NANOPARTÍCULAS (NPs) de diferente naturaleza ha permitido lograr importantes mejoras en la sensibilidad y especificidad de los biosensores clásicos. Entre las opciones de preparación de óxidos metálicos nanoestructurados (OMN) [1], la síntesis sonoquímica ofrece multiples ventajas dado que un método simple, económico y no requiere del empleo de altas temperaturas o presiones. La elevada intensidad del ultrasonido permite la formación de nanoestructuras porosas, con alta dispersión y sin grandes agregados. Las NPs de un óxido de manganeso han mostrado ser particularmente útiles como sensores fluorescentes debido a su amplia banda de absorción y su actividad redox [2]. El objetivo del presente trabajo fue sintetizar y caracterizar las nanopartículas del óxido de manganeso (MnO-NPs) para posteriormente emplearlas como sensores fluorescentes para la determinación de Se (IV) en muestras alimentarias. Resultados: La síntesis las MnO-NPs se realizó empleando KMnO4 y etilenglicol con tratamiento por ultrasonido durante 30 minutos, para posteriormente dejarlas en reposo durante 10 días, luego de lo cual se recogió y separó el sobrenadante y el sedimento fue lavado con agua bi-destilada dos veces [3]. Posteriormente, las MnO-NPs se analizaron mediante el SEM y EDS del LABMEM (Figura 1), luego se realizó un tratamiento de imágenes para determinar su distribución de tamaños mediante análisis de imágenes (ImageJ) [4]. Los resultaron evidenciaron que las MnO-NPs tienen forma redonda (circularidad = 0,80 ± 0,07; media ± SD), aspecto sólido (solidez = 0,93 ± 0,02; media ± SD), y tienden a aglomerarse formando agregados. Adicionalmente, el análisis morfométrico mostró que presentan un diámetro de Ferret promedio de 61,19 ± 1,08 nm (media ± SD, mientras que el análisis por EDS demostró la presencia de Mn y O. Por otro lado, la determinación de selenio (IV) se llevó a cabo mediante FLUORESCENCIA MOLECULAR a una longitud de onda de emisión de 388 nm (λexc=285nm), evidenciándose exaltación de la señal fluorescente de MnO-NPs al aumentar la concentración del analito. Se estudiaron y optimizaron las variables experimentales que influyen en la etapa determinativa de Se(IV),a saber: volumen de MnO-NPs, pH, concentración y naturaleza del buffer. Conclusiones: Las MnO-NPs sintetizadas pudieron ser exitosamente caracterizadas por SEM y mediante fluorescencia molecular, empleándose posteriormente como nanosensores ópticos para la cuantificación de Se(IV) en muestra alimentarias. Los contenidos de SELENIO obtenidos fueron exitosamente correlacionados con los datos que se reportan en bibliografía y permitieron corroborar que los requerimientos nutricionales mínimos pueden alcanzarse mediante una alimentación saludable.