Supramolecular photosensitizers as improved tools for anticancer and antimicrobial treatments

La absorción de luz por una molécula llamada fotosensibilizador (PS) en presencia de oxígeno molecular desencadena la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS), que en un medio biológico son capaces de degradar las moléculas objetivo. Este efecto se denomina acción fotodinámica (PDA) y es la raíz de la terapia fotodinámica (TFD), que en los últimos años se convirtió en una herramienta muy útil y versátil para inactivar tanto a las células dañinas como a los patógenos. Con el desarrollo de estructuras supramoleculares funcionalizadas con propiedades fotosensibilizantes, hoy en día los horizontes de la TFD en aplicaciones antitumorales y antimicrobianas han mejorado y ampliado enormemente. En este artículo de revisión, discutimos los conceptos básicos de los procesos de fotosensibilización y TFD, revisando algunos de los avances más recientes en aplicaciones emergentes de fotosensibilizadores supramoleculares contra patógenos resistentes a múltiples fármacos, así como en tratamientos teranósticos del cáncer, donde se realiza con el mismo conjunto supramolecular tanto el diagnóstico como la terapia.Light absorption by a molecule called photosensitizer (PS) in the presence of molecular oxygen triggers the generation of reactive oxygen species (ROS), which can degrade target molecules in a biological milieu. This effect is called photodynamic action (PDA) and is the root of photodynamic therapy (PDT), which in recent years became a very useful and versatile tool for killing both harmful cells and pathogens. With the development of functionalized supramolecular structures with photosensitizing properties, nowadays the horizons of PDT in antitumoral and antimicrobial applications have been greatly improved and expanded. In this review article, we discussed the basics of the photosensitization and PDT processes, reviewing some of the most recent advances on emerging applications of supramolecular photosensitizers against multidrug resistant pathogens as well as in cancer theranostic treatments, where both diagnostic and therapy is performed with the same supramolecular ensemble.Fil: Vera, Claudia Cecilia. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Tulli, Fiorella Giovanna. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Borsarelli, Claudio Darío. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; Argentina. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Facultad de Agronomía y Agroindustrias; Argentin

Diseño y aplicación de (bio)sensores amperométricos para ácido ascórbico y polifenoles

Los (bio)sensores electroquímicos son dispositivos capaces de medir componentes de interés en la industria alimentaria, proporcionando una serie de ventajas (alta estabilidad, bajo ruido, bajo límite de detección, reproducibilidad, menor volumen de muestra, corto tiempo de análisis, especificidad, versatilidad, etc.) frente a otras metodologías analíticas que hacen que este tipo de investigaciones resulten de interés prioritario. Por lo tanto, las propiedades fisicoquímicas de las plataformas de sensado son un aspecto de suma relevancia tanto del punto de vista teórico como su potencial aplicación. En el presente trabajo se presenta el diseño y desarrollo de (bio)electrodos que fueron aplicados en la detección de polifenoles y ácido ascórbico en muestras de alimentos. La tesis se presenta en las siguientes secciones: Parte I – Aspectos Teóricos (Capítulo 1): Se presenta la revisión bibliográfica sobre los sensores electroquímicos, y su aplicación para la detección de analitos de interés alimentario. Además, se expone la relevancia de los alimentos mínimamente procesados y su capacidad antioxidante. Y por último, se describen algunas características fisicoquímicas de los diferentes materiales nanoestructurados utilizados en esta tesis. Parte II - Resultados y Discusión (Capítulos 2-6): El capítulo 2 trata sobre el desarrollo, diseño y caracterización fisicoquímica de un biosensor para polifenoles utilizando materiales nanoestructurados como arcillas, nanopartículas de oro, polímeros biocompatibles y la enzima peroxidasa de rábano picante. La caracterización se llevó a cabo mediante técnicas electroquímicas, espectrofotométricas UV-Visible y espectroscopía FTIR. El capítulo 3 expone la aplicación del biosensor desarrollado en la detección de polifenoles en extractos de vegetales (zanahorias y berenjenas) sometidas a diferentes tipos de estrés abiótico (tipos de cortes y radiación UV-C). En el capítulo 4 se presenta la utilización de materiales nanoestructurados para el desarrollo y diseño de un sensor amperométrico para la detección de ácido ascórbico. Las matrices formadas por nanotubos de XVII carbono, nanopartículas de oro y polímeros biocompatibles fueron caracterizadas mediante técnicas electroquímicas y espectroscopía FTIR. El capítulo 5 trata sobre la aplicación del sensor nanoestructurado desarrollado en la detección de ácido ascórbico en extractos de berenjena sometidos a estrés abiótico (radiación UV-C). El capítulo 6 describe la combinación de estrategias para el diseño y desarrollo de un (bio)sensor utilizando pastas de grafito, materiales mesoporosos y la enzima glucosa oxidasa para la detección de otros analitos de interés, como la glucosa, en muestras de leche en polvo. Parte III – Conclusiones: El capítulo 7, muestra a modo de recapitulación de las conclusiones parciales, las conclusiones generales obtenidas a lo largo de este trabajo de tesis, resaltando los logros más destacables de este trabajo. Parte IV - Apéndices: El apéndice 1 muestra las diferentes técnicas experimentales utilizadas en la presente tesis. En el apéndice 2 se enumeran los diferentes trabajos científicos presentados dentro del marco de este trabajoThe (bio)electrochemical sensors are devices capable of measuring components of interest in the food industry, providing a series of advantages (high stability, low noise, low detection limit, reproducibility, lower sample volume, short analysis time, specificity, versatility, etc.) compared to other analytical methodologies that make this type of research a priority interest. Therefore, the physicochemical properties of the sensing platforms are an aspect of great relevance both from the theoretical point of view and its potential application. In the present work, we present the design and development of (bio) electrodes that were applied in the detection of polyphenols and ascorbic acid in food samples. The thesis is presented in the following sections: Part I - Theoretical Aspects (Chapter 1): The bibliographic review about the electrochemical sensors is presented, and its application for the alimentary interest analytes detection. In addition, the relevance of minimally processed foods and their antioxidant capacity is exposed. And finally, some physicochemical characteristics of the different nanostructured materials used in this thesis are described. Part II - Results and Discussion (Chapters 2-6): Chapter 2 deals with the development, design and physicochemical characterization of a biosensor for polyphenols using nanostructured materials such as clays, gold nanoparticles, biocompatible polymers and the enzyme horseradish peroxidase. The characterization was carried out by means of electrochemical, UV-Visible spectrophotometric and FTIR spectroscopy techniques. Chapter 3 exposes the application of the biosensor developed in the detection of polyphenols in vegetable extracts (carrots and aubergines) subjected to different types of abiotic stress (types of cuts and UV-C radiation). Chapter 4 presents the use of nanostructured materials for the development and design of an amperometric sensor for the detection of ascorbic acid. The matrices formed by carbon nanotubes, gold nanoparticles and biocompatible polymers were characterized by electrochemical techniques and FTIR spectroscopy. Chapter 5 deals the application of the nanostructured sensor developed XX in the detection of ascorbic acid in extracts of eggplant subjected to abiotic stress (UV-C radiation). Chapter 6 describes the combination of strategies for the design and development of a (bio) sensor using graphite pastes, mesoporous materials and the enzyme glucose oxidase for the detection of other analytes of interest, such as glucose, in samples of milk powder. Part III – Conclusion: Chapter 7 exposes as a recapitulation of the partial conclusions, the general conclusions obtained throughout this thesis work, highlighting the most outstanding achievements of this work. Part IV - Appendices: Appendix 1 shows the different experimental techniques used in this thesis. Appendix 2 lists the different scientific papers presented within the framework of this work.Fil: Tulli, Fiorella Giovanna. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; Argentin

Photosensitization With Supramolecular Arrays for Enhanced Antimicrobial Photodynamic Treatments

Microbial infections represent a silent threat to health that has worsened in recent decades due to microbial resistance to multiple drugs, preventing the fight against infectious diseases. Therefore, the current postantibiotic era forces the search for new microbial control strategies. In this regard, antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) using supramolecular arrays with photosensitizing capabilities showed successful emerging applications. This exciting field makes it possible to combine applied aspects of molecular photochemistry and supramolecular chemistry, together with the development of nano- and biomaterials for the design of multifunctional or “smart” supramolecular photosensitizers (SPS). This minireview aims to collect the concepts of the photosensitization process and supramolecular chemistry applied to the development of efficient applications of aPDT, with a brief discussion of the most recent literature in the field.Fil: Vera, Claudia Cecilia. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Tulli, Fiorella Giovanna. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Borsarelli, Claudio Darío. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; Argentin

Homemade solar simulator: Construction, characterization and its application in heterogeneous photocatalysis

El progreso del sector agroalimentario juega un papel muy importante en el crecimiento económico de un país en desarrollo. Es por ello que el control de procesos y el seguimiento de la calidad son etapas cruciales. En este sentido, las potenciales aplicaciones de los biosensores amperométricos en la industria agroalimentaria pueden orientarse a la totalidad de la cadena alimentaria, desde la producción primaria hasta la distribución final al consumidor. A diferencia del carácter generalista de las metodologías analíticas convencionales, la tecnología asociada a los biosensores posibilita el diseño de dispositivos “a la carta”, específicos para un analito o un grupo de analitos en particular. En el presente capítulo, se detallan algunas de las aplicaciones más destacadas en las áreas de inocuidad y calidad alimentaria, como así también en el control de procesos en la industria agroalimentaria. Así mismo, se describen los aportes realizados en los últimos años desde nuestro grupo de investigación, en el desarrollo y aplicación de estos dispositivos.Progress in the agri-food sector plays a very important role in the economic growth of a developing country. That is why process control and quality monitoring are crucial stages. In this sense, the potential applications of amperometric biosensors in the agri-food industry can be oriented to the entire food chain, from primary production to final distribution to the consumer. Unlike the general nature of conventional analytical methodologies, the technology associated with biosensors makes it possible to design “à la carte” devices, specific for a particular analyte or group of analytes. In this chapter, some of the most prominent applications in the areas of food safety and quality are detailed, as well as in process control in the agri-food industry. Likewise, the contributions made in recent years from our research group in the development and applications of these devices are described.Fil: Paz Zanini, Veronica Irene. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Gulotta, Florencia Alejandra. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Araujo, Virginia Maria. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Tulli, Fiorella Giovanna. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; Argentin

Ultrasensitive amperometric biosensing of polyphenols using horseradish peroxidase immobilized in a laponite/Au/DNA-bioinspired polycation nanocomposite

An ultrasensitive electrochemical biosensor for the determination of hydroquinone (HQ) and chlorogenic acid (CGA) has been prepared by horseradish peroxidase (HRP) immobilization onto nanohydrogels made of laponite, gold nanoparticles (AuNP) and a vinylbenzyltriethylammonium polycation copolymerized with vinylbenzylthymine groups. The structure and active site of the enzyme were not modified upon immobilization, as determined by UV-Vis and FTIR spectroscopies. The biosensor showed remarkable electroanalytical properties for detection of HQ and CGA, e.g. linear stationary current up to 120 μM and 4.2 μM, limit of detection (LOD) of 1.6 ± 0.2 nM and 2.7 ± 0.1 nM for CGA, and sensitivities of 218 ± 4 μA.mM-1 and 132 ± 4 μA.mM-1, respectively. The electroanalytical capabilities of the biosensor was successfully tested in the quantification of the total polyphenol content in green coffee and yerba mate beverages, yielding equivalent results than those obtained with the classical Folin-Ciocalteu method. Nonetheless, our biosensor showed remarkable advantages due to its ultra-sensitivity, together with smaller sample volumes and shorter detection times required, improving its analytical application.Fil: Tulli, Fiorella Giovanna. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Gulotta, Florencia Alejandra. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Martino, Debora Marcela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Física del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Física del Litoral; ArgentinaFil: Paz Zanini, Veronica Irene. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Borsarelli, Claudio Darío. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; Argentin

Improvement of the amperometric response to l-lactate by using a cationic bioinspired thymine polycation in a bioelectrode with immobilized lactate oxidase

We report the electroanalytical properties of an amperometric bioelectrode containing L-lactate oxidase (LOx) immobilized on glassy carbon electrode with a hydrogel film composed of laponite and different amounts of a novel bioinspired polycation obtained by copolimerization of 4-vinylbenzyl thymine (VBT) and 4-vinylbenzyl triethylammonium chloride (VBA) in a molar ratio 1:4, respectively. The electrochemical behavior of the redox couple probe [Fe(CN)6]3-/4-of these VBT-VBA bioelectrodes was compared with that observed for a bioelectrode containing the classical polycation polydiallyldimethylammonium chloride (PDDA). The best response was obtained for a biolelectrode containing a VBT-VBA/laponite mass ratio double than the cationic exchange capacity of the clay, demonstrating that under this condition the polycation induces an optimal microenvironment in the interlamellar space of the clay, both for the position and the functionality of LOx. The VBT-VBA bioelectrode displayed a very high sensitivity (7.2 ± 0.2) × 102 A.mM-1.cm-2, a short time response (<5 s), a wide linear response range (e.g. 0.01-1.0 mM of L-lactate) and an excellent stability over a storage period of 60 days, when sensing L-lactate. The analytical response of the bioelectrode was tested in real food samples, e.g. milk, white wine, and beer, as well as during milk fermentation at 37 °C. No effect of molecular interferences in the food matrices was detected, and the quantification of L-lactate was in complete agreement with standard assays reported values. Current results indicate that polycations containing the multifunctional green monomer VBT have high potential for their use in hydrogel film formation producing more responsive and stable electrochemical biosensors.Fil: Paz Zanini, Veronica Irene. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Santiago del Estero; ArgentinaFil: Tulli, Fiorella Giovanna. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Santiago del Estero; ArgentinaFil: Martino, Debora Marcela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (i); ArgentinaFil: Lopez, Beatriz Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Santiago del Estero; ArgentinaFil: Borsarelli, Claudio Darío. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Santiago del Estero; Argentin

Influence of electrostatic interactions induced via a nanocomposite film onto a glassy carbon electrode used for highly selective and sensitive ascorbic acid detection

A study of the electroanalytical detection of ascorbic acid (AH2) using a glassy carbon electrode (GCE) modified with nanocomposite films constructed with multiwall carbon nanotubes (MWCNT) or functionalized with carboxylic groups (fMWCNT) and gold nanoparticles (AuNP) stabilized with poly(diallyldimethylammonium chloride) (PDDA) or poly(vinylbenzyltrimethylammonium chloride) (pVBA) is presented. A larger loading of AuNP was reached using the fMWCNT instead of the MWCNT, increasing the oxidation current of AH2. However, the modified GCE with the higher electro-analytical response, e.g. GCE/fMWCNT/AuNP@PDDA, also exhibited the adsorption of the analyte onto the electrode, a process that was completely eliminated by attaching a DNA-bioinspired polyanion (P16−) onto the electrode surface. Consequently, the GCE/fMWCNT/AuNP@PDDA/P16− was able to electro-oxidize AH2 thru a diffusion-controlled process, with a sensitivity of (64.6 ± 0.5) nA μM-1 and a detection limit of (75 ± 5) nM at pH 7. The electroanalytical response of the modified GCE was extremely stable over 70 reusing cycles or during several days under certain storage conditions. Additionally, accurate quantification of AH2 was obtained in the presence of interfering compounds or in real complex matrixes. These results indicate the relevance of specific interactions between the electroactive surface and the analyte to obtain better electroanalytical responses.Fil: Tulli, Fiorella Giovanna. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Paz Zanini, Veronica Irene. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Fernández, Juan Manuel. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Martino, Debora Marcela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Física del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Física del Litoral; ArgentinaFil: Lopez, Beatriz Alicia. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Borsarelli, Claudio Darío. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; Argentin

Simple preparation of broadband UV filters based on TiO2 coated with aqueous extracts of native trees from the Chaco region of Argentina

The native forest of northwestern Argentina, as part of the Chaco region, is a rich and unexploited source of phytochemical compounds for medicinal/cosmetic applications. In the present study, fruit, leaf, branch, and bark organs of the native trees Sarcomphalus mistol (Mistol, M) and Schinopsis lorentzii (Quebracho Colorado santiagueño, QC) were harvested, and aqueous plant extracts (PE) were prepared. The spectroscopic (UV–Vis absorbance, diffuse reflectance, ATR-FTIR) and antioxidant (TEAC, Folin–Ciocalteu) properties of PE were characterized and used as TiO2 coating material to obtain a series of TiO2@PE nanocomposites. These materials showed almost null photocatalytic activity compared to aqueous suspensions of bare TiO2, displaying yellowish to brownish coloration and high long-term stability in both freshwater and seawater model solutions. The loss of photocatalytic activity in TiO2@PE was associated with the combination of the internal filter effect and the antioxidant/radical capacity exerted by the phytochemicals of the PE coating, with higher broadband photoprotection for the nanocomposites prepared with QC extracts. Thus, this study shows the potential capacity of the forest resources of the Chaco region of Argentina for the development of new cosmetic and/or sun protection formulations.Fil: Loto, Alba Maria Luz. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Morales, Jesús Marcelo Nicolás. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Cisneros, Ana Belén. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Coria, Maria Sumampa. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Tulli, Fiorella Giovanna. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Moran Vieyra, Faustino Eduardo. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Borsarelli, Claudio Darío. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; Argentin

Label-free electrochemical detection of singlet oxygen protein damage

Oxidative damage of proteins results in changes of their structures and functions. In this work, the singlet oxygen (1O2)-mediated oxidation of bovine serum albumin (BSA) and urease by blue-light photosensitization of the tris(2,2′-bipyridine)ruthenium(II) cation [Ru(bpy)3]2+ was studied by square wave voltammetry at glassy carbon electrode and by constant current chronopotentiometry at mercury electrode. Small changes in voltammetric oxidation Tyr and Trp peaks did not indicate significant changes in the BSA structure after photo-oxidation at carbon electrode. On the other hand chronopotentiometric peak H of BSA at HMDE increased during blue-light photosensitization, indicating that photo-oxidized BSA was more susceptible to the electric field-induced denaturation than non-oxidized native BSA. Similar results were obtained for urease, where enzymatic activity was also evaluated. The present results show the capability of label- and reagent-free electrochemical methods to detect oxidative changes in proteins. We believe that these methods will become important tools for detection of various protein damages.Fil: Vargová, Veronika. Czech Academy of Sciences; República ChecaFil: Gimenez, Rodrigo Esteban. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Cernocka, Hana. Czech Academy of Sciences; República ChecaFil: Chito Trujillo, Diana Maria. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Tulli, Fiorella Giovanna. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Paz Zanini, Veronica Irene. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Palecek, Emil. Czech Academy of Sciences; República ChecaFil: Borsarelli, Claudio Darío. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Ostatná, Veronika. Czech Academy of Sciences; República Chec