Development of a Redox-Polymer-Based Electrochemical Glucose Biosensor Suitable for Integration in Microfluidic 3D Cell Culture Systems

The inclusion of online, in situ biosensors in microfluidic cell cultures is important to monitor and characterize a physiologically mimicking environment. This work presents the performance of second-generation electrochemical enzymatic biosensors to detect glucose in cell culture media. Glutaraldehyde and ethylene glycol diglycidyl ether (EGDGE) were tested as cross-linkers to immobilize glucose oxidase and an osmium-modified redox polymer on the surface of carbon electrodes. Tests employing screen printed electrodes showed adequate performance in a Roswell Park Memorial Institute (RPMI-1640) media spiked with fetal bovine serum (FBS). Comparable first-generation sensors were shown to be heavily affected by complex biological media. This difference is explained in terms of the respective charge transfer mechanisms. Under the tested conditions, electron hopping between Os redox centers was less vulnerable than H2O2 diffusion to biofouling by the substances present in the cell culture matrix. By employing pencil leads as electrodes, the incorporation of these electrodes in a polydimethylsiloxane (PDMS) microfluidic channel was achieved simply and at a low cost. Under flow conditions, electrodes fabricated using EGDGE presented the best performance with a limit of detection of 0.5 mM, a linear range up to 10 mM, and a sensitivity of 4.69 μA mM−1 cm−2.Fil: Navarro-Nateras, L.. Universidad Autónoma del Estado de México; MéxicoFil: Diaz Gonzalez, Jancarlo. Universidad Autónoma del Estado de México; MéxicoFil: Aguas Chantes, Diana. Universidad Autónoma del Estado de México; MéxicoFil: Coria Oriundo, Lucy Linders. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Battaglini, Fernando. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Ventura Gallegos, José Luis. Universidad Autónoma del Estado de México; MéxicoFil: Zentella Dehesa, Alejandro. Universidad Autónoma del Estado de México; MéxicoFil: Oza, Goldie. Universidad Autónoma del Estado de México; MéxicoFil: Arriaga, L. G.. Universidad Nacional Autónoma de México; MéxicoFil: Casanova-Moreno, Jannu R.. Universidad Nacional Autónoma de México; Méxic

XV International Congress of Control Electronics and Telecommunications: "The role of technology in times of pandemic and post-pandemic: innovation and development for strategic social and productive sectors"

La anterior selección, motivados por la aseveración de Manuel Castells -hace casi 20 años ya- que la innovación y la difusión de la tecnología parecía ser la herramienta apropiada para el desarrollo en la era de la información. Este 2020, sin embargo, ante la situación disruptiva que aquejó y aqueja a la sociedad red como una estructura social emergente de la Era de la Información basada en redes de producción, energizadas por el poder y la experiencia; falló y debe reencontrar su rumbo. Es así que los problemas acuciantes, ahora, fueron: la atención sanitaria y la superación de la epidemia de Sars Cov 2; tomó forma la, hasta entonces, visión irrealista de Castells que … no podemos avanzar con nuestros modelos de desarrollo actual, destruyendo nuestro entorno y excluyendo a la mayor parte de la humanidad de los beneficios de la revolución tecnológica más extraordinaria de la historia, sin sufrir una devastadora reacción por parte de la sociedad y la naturaleza. Fue así que el Cuarto Mundo, específicamente, donde la suficiencia de recurso humano, de capital, trabajo, información y mercado -vinculados todos a través de la tecnología- supuso que atendería eficazmente a través de la población que podía por su capacidad hacer uso racional y profesional del conocimiento, las necesidades de la mayoritaria población vulnerable y vulnerada. Por lo anterior, poner en el centro a las personas, en entornos de tarea y trabajo globales hiperconectados combinando espacios físicos, corrientes de información con canales de conexión expeditos, y formando profesionales del conocimiento que asuman y afronten los retos derivados de la transformación digital de empresas, universidades, y organizaciones, pero en condiciones de equidad y sujetos de prosperidad, será el desafío en los escenarios presentes y futuros inmediatos.The previous selection, motivated by the assertion of Manuel Castells -almost 20 years ago- that innovation and diffusion of technology seemed to be the appropriate tool for development in the information age. This 2020, however, in the face of the disruptive situation that afflicted and continues to afflict the network society as an emerging social structure of the Information Age based on production networks, energized by power and experience; He failed and must find his way again. Thus, the pressing problems now were: health care and overcoming the Sars Cov 2 epidemic; Castells' until then unrealistic vision took shape that... we cannot advance with our current development models, destroying our environment and excluding the majority of humanity from the benefits of the most extraordinary technological revolution in history, without suffering a devastating reaction from society and nature. It was thus that the Fourth World, specifically, where the sufficiency of human resources, capital, work, information and market - all linked through technology - meant that it would serve effectively through the population that could, due to its capacity, make rational use. and knowledge professional, the needs of the majority vulnerable and vulnerable population. Therefore, putting people at the center, in hyperconnected global task and work environments, combining physical spaces, information flows with expedited connection channels, and training knowledge professionals who assume and face the challenges derived from the digital transformation of companies, universities, and organizations, but in conditions of equality and subject to prosperity, will be the challenge in the present and immediate future scenarios.Bogot