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Development of field portable biosensor for arsenic
GarcÃa González, Leslian M.
GarcÃa González, Leslian M.
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Abstract
Arsenic is a toxic metal that can be found on surface and groundwater. Arsenic is mostly found in water as arsenite (As3+) and arsenate (As5+), the lowest oxidation number being the most toxic. This project presents an electrochemical aptamer nanostructure gold biosensor for the detection of As3+ in aqueous media. The gold electrode is electrochemically cleaned with 0.5M sulfuric acid to reach an optimum level of conductivity, larger surface area, and better stability. The confirmation of the cleaning process and the nanostructure process was confirmed by cyclic voltammetry. The nanostructure electrode was modified with the aptamer with a specific binding site for detecting As3+. Methylene blue was used as a redox-active probe that will intercalate through the aptamer sequence and monitor the binding of the As3+. A linear correlation of electrochemical response by the increasing concentration of As3+ was obtained with a correlation coefficient of 0.9969 for micromolar and 0.9993 for nanomolar. This nanostructure gold electrode has been demonstrated to be sensitive, selective, stable, and reusable.
El arsénico es un metaloide que debido a su toxicidad se considera un metal pesado. Este metal se puede encontrar en aguas superficiales y subterráneas. El arsénico se encuentra principalmente en el agua en forma de arsenito (As3+) y arsenato (As5+), siendo el de menor numero de oxidación el más tóxico. En este proyecto se presenta un biosensor electroquÃmico de oro con nanoestructura y la adicion de un aptámero para la detección de As3+ en medios acuosos. El electrodo de oro se limpia electroquÃmicamente con ácido sulfúrico 0.5M para alcanzar un nivel óptimo de conductividad, una mayor superficie y una mejor estabilidad. La confirmación del proceso de limpieza y el proceso de nanoestructura se confirmaron mediante voltametrÃa cÃclica. El electrodo nanoestructurado se modificó con el aptámero con un lugar de enlace especÃfico para la detección de As3+. El azul de metileno se utilizó como una sonda redox-activa que se intercalará a través de la secuencia del aptámero y monitoreará la unión del As3+. Se obtuvo una correlación lineal de la respuesta electroquÃmica por el aumento de la concentración de As3+ con un coeficiente de correlación de 0.9969 para concentraciones micromolares y 0.9993 para concentraciones nanomolares. Se ha demostrado que este electrodo de oro de nanoestructurado es sensible, selectivo, estable y reutilizable.
El arsénico es un metaloide que debido a su toxicidad se considera un metal pesado. Este metal se puede encontrar en aguas superficiales y subterráneas. El arsénico se encuentra principalmente en el agua en forma de arsenito (As3+) y arsenato (As5+), siendo el de menor numero de oxidación el más tóxico. En este proyecto se presenta un biosensor electroquÃmico de oro con nanoestructura y la adicion de un aptámero para la detección de As3+ en medios acuosos. El electrodo de oro se limpia electroquÃmicamente con ácido sulfúrico 0.5M para alcanzar un nivel óptimo de conductividad, una mayor superficie y una mejor estabilidad. La confirmación del proceso de limpieza y el proceso de nanoestructura se confirmaron mediante voltametrÃa cÃclica. El electrodo nanoestructurado se modificó con el aptámero con un lugar de enlace especÃfico para la detección de As3+. El azul de metileno se utilizó como una sonda redox-activa que se intercalará a través de la secuencia del aptámero y monitoreará la unión del As3+. Se obtuvo una correlación lineal de la respuesta electroquÃmica por el aumento de la concentración de As3+ con un coeficiente de correlación de 0.9969 para concentraciones micromolares y 0.9993 para concentraciones nanomolares. Se ha demostrado que este electrodo de oro de nanoestructurado es sensible, selectivo, estable y reutilizable.
Description
Date
2025-05-16
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Keywords
Arsenic, Biosensor, Electrochemistry, Nanostructure