Enzymatically mediated fluorescent copper nanocluster generation for tyramine determination

This work details the enzymatic generation of fluorescence nanomaterials and the use of this optical signal as the analytical parameter for the quantification of the substrate. More specifically, fluorescent copper nanoclusters have been obtained during the enzymatic reaction of tyramine oxidase and tyramine in the presence of Cu(II); the fluorescence intensity being proportional to the concentration of tyramine. The nanoclusters obtained show fluorescence at 445 nm by being excited at 320 nm and have been characterized by TEM, EDX, and XPS. The formation mechanism has also been studied, suggesting that under the optimal conditions (0.1 M MES buffer and pH = 6), the formation of the nanoclusters is due to the reducing properties of the product of the enzymatic reaction (p-hydroxybenzaldehyde) in MES buffer. The method shows a linear relationship with the concentration of tyramine in the range from 1.0·10−5 to 2.5·10−4 M, a RSD of 3% (n = 5) and a LOD of 6.3·10−6 M. The method has been applied to the determination of tyramine in sausage with good results

First steps towards the design of an enzymatic optical (nano)biosensor for the determination of glucose.

This study describes the first steps towards the design of an enzymatic optical (nano)biosensor for the determination of glucose. The aim of this work is to relate the optical properties of gold nanomaterials with glucose concentration. In order to achieve this goal, the redox properties of FAD cofactor of the glucose oxidase enzyme were used. During the enzymatic reaction between glucose oxidase and glucose, the FAD cofactor is reduced to FADH2. A gold precursor in oxidation state 3+ is used to reoxidize the enzyme which at the same time is reduced to gold in oxidation state 0. Gold in oxidation state 0 can be developed into two different types of nanomaterials: gold nanoparticles (AuNPs) or gold nanoclusters (AuNCs). These nanomaterials have different optical properties which could be related to the glucose concentration. On the one hand AuNPs exhibit absorption properties due to surface plasmon resonance (SPR). On the other hand AuNCs are composed by only few atoms, its size is around 2 nm or less and displays fluorescence. The intensity of SPR of gold nanoparticles has been successfully related to the glucose concentration. In addition, kinetics studies have shown a relationship between the velocity at which the fluorescent intensity of AuNCs increases and the glucose concentration

Analytical possibilities of Putrescine and Cadaverine enzymatic colorimetric determination in tuna based on diamine oxidase: A critical study of the use of ABTS

The joint determination of putrescine (Put) and cadaverine (Cad) in the presence of other biogenic amines is studied using their enzymatic reaction with diamine oxidase (DAO). Three alternative methods are studied based on the intrinsic colorimetric properties of DAO or horseradish peroxidase (HRP), and the use of 2, 2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt (ABTS) colorimetric reagent, respectively. In this last case an in-depth study is carried out in order to explain and solve some drawbacks usually associated with the use of this reagent (especially interferences, interaction with enzymes and instability), and to propose new analytical methodologies which this reagent allows to achieve (transient signal and the use of the violet species). Finally, the method has been applied to Put + Cad determination in a tuna sample without interference of other biogenic amines. The result has been compared with that obtained using a method based on HPLC-MS, which has allowed the new methodology to be validated

Estudio de un método espectrofotométrico para la determinación de aminas biógenas (diaminas) basado en su reacción enzimática con Putrescina Oxidasa y en la generación de nanopartículas de oro como método indicador

Con este trabajo se pretende desarrollar un método enzimático para la determinación rápida y específica de la amina biógena putrescina basado en su reacción enzimática con Putrescina Oxidasa y en la generación de nanopartículas de oro como método indicador. En primer lugar, se realiza la optimización de las condiciones de reacción; el pH al que se lleva a cabo la reacción, la temperatura, las concentraciones tanto de enzima como de Au (III) y el efecto de la concentración y/o fuerza iónica de la disolución amortiguadora. Tras la optimización, se obtienen parámetros analíticos como la incertidumbre que proporcionan el equipo y la reacción.Para estos estudios se tienen en cuenta tanto la procedencia de la señal, como el procedimiento de formación de las nanopartículas por coalescencia de los nanoclusters de oro, estudiados por fluorescencia. Se prepara una calibración para la determinación de putrescina a 60ºC, sobre una disolución amortiguadora de fosfatos a pH=7,5 y 0,1M, con una concentración 3,57·10-7M de PutOx y 1·10-3M de Au (III). En esta calibración se obtiene un polinomio cuadrático con un rango de trabajo desde 1·10-4M, hasta 8,5·10-4 M y una DSR% de 4,3% ([Put]=5·10-4M, n=6).La combinación de la reacción con oro y otros metales como Platino o Paladio, no consiguió mejorar los resultados.Finalmente, se estudia el efecto de las interferencias de aminas biógenas similares al analito como son: cadaverina, histamina y tiramina.<br /

Desarrollo de un nanosensor para la detección de tiramina en envases de alimentos (envases inteligentes).

Este trabajo es parte de una investigación que pretende desarrollar un nanosensor basado en Au(III) para implementar en envases de alimentos que permita la determinación de tiramina. Esta determinación se llevará a cabo por la formación de nanopartículas de oro con una fuerte coloración morada como resultado de una reacción entre Au(III) y tiramina.El sistema que se quiere desarrollar tiene su fundamento en la inmovilización de Au(III) en plásticos por medio de tectómeros. Los tectómeros son oligoglicinas capaces de fijar moléculas con las cuales hayan interaccionado previamente en superficies de diferentes materiales. A lo largo del trabajo se realizan pruebas con diferentes concentraciones de oro y diferentes tectómeros para evaluar la inmovilización del Au(III) en láminas de poli(ácido láctico) (PLA) y se obtiene que la fijación del oro es mayor cuanto más tiempo pasa desde la preparación de la lámina.Por otra parte, se realiza el estudio y optimización de un método para cuantificar Au(III) a diferentes valores de pH. Este método se basa en la formación del complejo AuBr4- y su posterior determinación por absorción molecular. Se construyen rectas de calibrado a varios pHs y se comparan estadísticamente mediante tests de significación. Estas rectas de calibrado sirven para cuantificar el oro que se desprende de las láminas tras ser éstas lavadas en agua y evaluar de este modo la fijación del oro a su superficie.Por último, se lleva a cabo la reacción entre Au(III) y tiramina sumergiendo láminas de PLA con oro inmovilizado en disoluciones de diferentes concentraciones de tiramina, con la finalidad de elaborar una calibración utilizando las coordenadas RGB de las nanopartículas de oro obtenidas en la reacción. Los resultados de esta calibración son prometedores y servirán como base para estudios futuros más detallados. <br /

Determinación rápida y específica de tiramina. Desarrollo de tiras reactivas para el control de calidad en alimentación

Se desarrolla y optimiza un método óptico enzimático para la determinación específica de tiramina en muestras reales en disolución. El método se basa en el acoplamiento de dos reacciones enzimáticas, donde la oxidación de la tiramina por parte de la enzima tiramino oxidasa (TAO), en presencia de la enzima peroxidasa HRP y del colorante TMB, acaba dando lugar a la oxidación de este colorante, que pasa de ser incoloro a presentar una coloración azul. Es este cambio en las propiedades de absorción la señal que se emplea en el método para la determinación de la tiramina. También se estudia la implementación de la misma reacción en soportes sólidos

Desarrollo de tiras reactivas para el control de aminas biógenas en productos alimenticios

El objetivo de este trabajo es el desarrollo de un biosensor óptico para la determinación rápida de histamina. Para ello se ha estudiado la reacción de H2O2-HRP con el colorante Amplex-Red acoplada a la oxidación de histamina con dos enzimas diferentes, diamina oxidasa (DAO) y tiramina oxidasa (TAO).Se ha llevado a cabo la optimización de los parámetros que influyen en la determinación, como son el pH, la concentración de HRP, la concentración de la enzima correspondiente (DAO o TAO) y la concentración de colorante. Se han calculado los parámetros analíticos (límite de detección, límite de cuantificación, rango lineal, sensibilidad y reproducibilidad) de los dos métodos tras la realización de una recta de calibrado de histamina con cada enzima. Tras ambas optimizaciones se ha aplicado el método realizado con la enzima TAO a una muestra sintética para la determinación simultánea de histamina y tiramina. Se han comparado mediante un test t los resultados obtenidos con el valor real de la muestra y se ha concluido como un método adecuado para esta determinación simultánea.Finalmente, se han realizado los primeros estudios para el desarrollo de un biosensor para histamina con detección óptica basado en la inmovilización de los reactivos sobre un soporte sólido de celulosa a los que se añade posteriormente la histamina. Se ha optimizado la cantidad de TAO y de Amplex-Red para realizar la calibración.<br /

ELABORACIÓN DE UN KIT COLORIMÉTRICO DE PH A PARTIR DEL EXTRACTO VIOLETA DE LA COL LOMBARDA; ESTUDIO DE PROPIEDADES QUÍMICO-FÍSICAS DE ESTOS PIGMENTOS.

Las antocianinas presentes en el extracto de la col lombarda son pigmentos hidrosolubles que se hallan en las vacuolas de las células vegetales y que otorgan el color rojo, púrpura o azul a las hojas, flores y frutos. Al ser moléculas antioxidantes protegen a la planta de la luz ultravioleta y frente a la formación de radicales libres. Estas moléculas son susceptibles a cambios en el pH del medio por lo que el extracto puede tomar colores muy diversos que van desde el rojo-rosado a pHs bajos hasta el amarillo a pHs altos, pasando por tonos rosas, violetas, azules y verdes.Aprovechando estas propiedades ácido-base se plantea elaborar un kit colorimétrico de pH en diferentes formatos, para el cual será necesario relacionar color con pH. Esto se puede realizar mediante espectroscopía ultravioleta-visible y aplicaciones informáticas que den una lectura del color en RGB, hexadecimal, etc.Además, estos pigmentos también tienen propiedades colorimétricas rédox que pueden ser utilizadas para complementar estos kits de pH, siendo un interesante campo de estudio a la hora de utilizarlas en reacciones enzimáticas para la detección de sus sustratos.De esta forma, todo converge cuando se maqueta artísticamente el producto físico a través de varias aplicaciones que facilitan el desarrollo de los embalajes, las tablas de comparación y las instrucciones; así como el material de laboratorio necesario que deben incluir para tomar las medidas en los diferentes soportes.<br /

La inclusión en educación física aplicada a una clase de 3º de primaria

Resumen: El término inclusión educativa cada vez está teniendo mayor relevancia en los colegios. La inclusión abre la posibilidad de ofrecer una educación de calidad para todos, permitiendo dar respuesta a todos los alumnos con independencia de sus necesidades. Conoceremos distintas interpretaciones del término inclusión, analizaremos opiniones de distintos autores y analizaremos la manera de trabajar la inclusión en una escuela de primaria, a pesar de las barreras. Nos vamos a centrar en el área de Educación física donde es imprescindible la participación de todos los alumnos para el aprendizaje. Crearemos una programación para un grupo de tercero de Primaria, formado por alumnos con distintas necesidades educativas y una gran multiculturalidad. Se desarrollará una unidad didáctica donde se trabajará la inclusión a través de los juegos del mundo. La última sesión se realizará de forma presencial en el colegio y en la clase en la que nos centraremos para así poder conocer cómo mejorar la participación, compañerismo, competitividad y valoración de estos alumnos

Desarrollo de un método de screening (criba) para la detección rápida de aminas biógenas en alimentos mediante la generación de nanopartículas

Con este trabajo se pretendió mejorar las prestaciones analíticas que ofrecía la reacción enzimática para la determinación de tiramina por medio de formación de nanopartículas de oro (AuNP). Para ello, se introdujo Pd (II) en la reacción, induciendo así la mejora de los resultados analíticos del método.Se llevó a cabo el estudio de optimización de las condiciones de reacción, es decir, las concentraciones óptimas de cada uno de los reactivos que participaban (Pd (II), Au (III), TAO, disolución amortiguadora de fosfatos), así como a qué pH debía transcurrir la reacción enzimática. Obteniéndose como parámetros óptimos, [Au (III)]= 5,0x10-4 M; [Pd (II)]= 1,5x10-3 M; [TAO]= 0,125 U/mL; disolución amortiguadora de pH 7 y 0,3 M en fosfatos.Se realizó un estudio de calibración con el fin de determinar la Tir (tiramina) presente en disolución. Obteniéndose un rango lineal de 5,0x10-5M hasta 2,5x10-4 M.Se estudió el efecto de la His (histamina) como amina biógena interferente en la determinación de Tir. Se elaboraron una serie de procedimientos para eliminar esta amina y así poder evitar la interferencia aditiva en la señal que suponía a la determinación de Tir con nuestro método.Se comprobó la presencia de paladio en las nanopartículas de oro vistas anteriormente, gracias a técnicas como Microscopía Electrónica de Transmisión-Barrido (STEM) con detector de Rayos-X EDX o Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos-X (XPS).Por último, se realizaron una serie de estudios con el fin de conocer la función del Pd (II) dentro de la reacción. Dichos estudios nos permitieron comprobar el aumento de la señal y mejora de esta producidos por la presencia de Pd (II). Además, gracias a ellos pudimos ver el papel fundamental que tiene la enzima TAO en la formación y estabilización de las nanopartículas.  <br /