Examinando por Materia "Carbon dots"
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Publicación Acceso abierto Análisis del efecto del pH y la concentración en un nanomaterial carbonoso para su potencial uso como biosensor(Universidad EIA, 2021) Villa Carmona, Valentina; Jaramillo Grajales, Marisol; Barrientos Urdinola, KaoryRESUMEN: Los nanomateriales carbonosos han sido objeto de estudio y han despertado gran interés en los últimos años, debido a que poseen propiedades como fluorescencia, biocompatibilidad y baja toxicidad, que les permite ser potencialmente útiles para el desarrollo de bioimágenes, liberación controlada de fármacos y biosensores (S. Zhang et al., 2019). Para el diseño de biosensores, la fluorescencia es uno de los métodos de detección más sensibles y con respuesta más rápida, es por esto, que surgió un proyecto para desarrollar un inmunosensor basado en nanomateriales carbonosos en la línea de investigación tecnologías para la obtención y detección de biomarcadores de la universidad EIA con la Universidad de Swansea. Para ello también surgió la necesidad de evaluar el efecto del pH y la concentración y como estas características podrían influir en el tamaño, fluorescencia, composición y estabilidad de los nanomateriales carbonosos y a su vez en el proceso para ser potencialmente utilizados en una aplicación como biosensor. Para esto, se caracterizaron los nanomateriales carbonosos proporcionados por el convenio del proyecto de la línea de investigación por FTIR, espectroscopia de fluorescencia, DLS y potencial Z, esto con el fin de conocer los grupos funcionales expuestos en la superficie, la intensidad de fluorescencia, el tamaño y la estabilidad, respectivamente y se procedió a elegir al nanomaterial Picea como el nanomaterial con propiedades más acordes para una posible aplicación en un biosensor, luego de esto, por medio de una revisión sistemática se evaluó el efecto del pH y la concentración en las propiedades de los nanomateriales carbonosos y se pudo concluir que el pH tiene efecto en la intensidad de fluorescencia, en los grupos de superficie y en la estabilidad, por otro lado, la concentración tiene efecto en la intensidad de fluorescencia, tamaño y estabilidad, sin embargo, lo más común es evaluar el efecto de ello en la intensidad de fluorescencia. Se seleccionó como pH optimo 8 debido a que en la literatura en un rango de 4 a 8 se obtiene una intensidad de fluorescencia relativamente constante, obteniendo para pH 8 en muchos artículos, la mayor intensidad de fluorescencia. La concentración varía debido a las características de los nanomateriales carbonosos sintetizados en cada trabajo, pero el rango encontrado en la revisión sistemática es de 5 – 6.4 mg/ml aproximadamente, a concentraciones muy altas los nanomateriales carbonosos tienden a agregarse, a aumentar su tamaño, y hay una disminución en la fluorescencia. A pesar de ello, también se concluyó que no hay muchos artículos que evalúen el efecto del pH y la concentración, incluso, hay muchos menos estudios para este último.Publicación Acceso abierto Desarrollo de un prototipo de biosensor basado en carbon dots para la detección de analitos de interés(Universidad EIA, 2022) Orozco Restrepo, Santiago; Cano Quintero, Juan BernardoRESUMEN: En los últimos años, los biosensores se han vuelto una herramienta clave para la detección de diversos analitos como antícuerpos, pesticidas, aptámeros, entre otros, sin embargo, los costos de adquisición de estos dispositivos suelen ser elevados, debido al sistema de transducción robusto que utilizan algunos de ellos. Esta investigación se centrará en los biosensores ópticos, ya que estos ofrecen una mayor sensibilidad y tiempo corto de detección, debido a su funcionamiento basado generalmente en técnicas de fluorescencia emitida, entre los biosensores ópticos más conocidos se encuentran los de espectroscopía de fluorescencia y plasmón de superficie, pero estos suelen ser usados en ambientes controlados como laboratorios debido a sus mecanismos de acción. A raíz de este problema, en este trabajo de grado, se desarrollará un biosensor basado en Carbon dots para la detección de analitos de interés, el cual funcionará a través de la visión artificial, generando una reducción de costos.Publicación Acceso abierto Evaluación del efecto matriz sobre un inmunosensor basado en Carbon Dots para la detección de una molécula modelo(Universidad EIA, 2022) De los Reyes Diaz, Ivana Marcela; Jaramillo Grajales, Marisol; Barrientos Urdinola, KaoryRESUMEN: Los biosensores son dispositivos capaces de detectar uno analito de interés en muestras complejas. Estos presentas características que lo hace un excelente método de diagnóstico, ya que es capaz de dar una repuesta en tiempo real. En el proceso de desarrollo de los biosensores es ideal probarlos en matrices biológicas en su fase de validación, con la finalidad de verificar su funcionamiento, porque este podría presentar problemas cuando interaccione con la matriz biológica, ya que la señal transmitida por el biosensor al momento de reconocer el analito de interés es afectada por las moléculas, iones, sustancias endógenas y exógenas de la matriz, a este evento se le denomina efecto matriz y modifica la respuesta en tiempo real del biosensor. Este trabajo se comprobó el efecto matriz que se presenta cuando inmunosensor óptico basado en carbon dots interacciona con la matriz de esputo simulada y su repuesta se comparó con los datos obtenidos en condiciones controladas, Se obtuvo que, a mayores concentraciones de esputo el inmunosensor óptico disminuía su intensidad de fluorescencia.Publicación Acceso abierto Evaluación del uso de aptámeros para el desarrollo de un biosensor basado en carbon dots para la detección de pesticidas organofosforados en agua(Universidad EIA, 2021) Ramírez Villegas, Valentina; Gaviria Arroyave, Maria Isabel; Arango Velásquez, Juan PabloRESUMEN: Los pesticidas organofosforados son ampliamente utilizados en la industria agrícola para la mejora de la producción de los cultivos, sin embargo, se estima que apenas el 1% de la cantidad de pesticida aplicado en el área de interés es realmente aprovechado por las plantas y el resto se convierte en un contaminante ambiental que puede llegar fácilmente a los cuerpos de agua por escorrentía. Aunque actualmente se utilizas técnicas confiables basadas en cromatografía para la detección de dichos contaminantes, estas suelen ser tediosas dado que necesita de personal altamente calificado y equipos robustos que inviabilizan la caracterización de muestras en campo. Por esto, a lo largo del tiempo se ha incrementado el interés por el desarrollo de tecnologías que permitan la detección de dichos contaminantes de manera precisa, portable y en tiempo real para evitar los efectos adversos que estas sustancias puedan llegar a producir en los ecosistemas y hacia la salud humana. Los biosensores poseen el potencial para superar estas limitaciones de las tecnologías tradicionales y existe gran cantidad de producción literaria enfocada en la capacidad de detección de estos dispositivos para diversas moléculas analito, incluidos los pesticidas. Del mismo modo, se ha aumentado el interés por el uso de aptámeros como biorreceptor para el desarrollo de biosensores, los cuales son oligonucleótidos monocatenarios de secuencias cortas generados mediante un proceso in vitro, ya que posee mayor selectividad en comparación con el uso de anticuerpos o enzimas. En este trabajo se evaluó el uso de aptámeros para el desarrollo de un biosensor basado en carbon dots para la detección de pesticidas organofosforados, para lo cual se aplicó una metodología divida en tres fases, en la primera se realizó una revisión bibliográfica para identificar las condiciones que influyen en el desempeño de los aptámeros en los procesos de detección, en la segunda se realizaron protocolos experimentales para determinar la estrategia de detección más adecuada del sistema aptámero-carbon dots, por último, se evaluó la respuesta del sistema a diferentes concentraciones de los pesticidas organofosforados clorpirifos y profenofos. Con lo anterior, se logró con éxito la conjugación entre los aptámeros y los carbon dots mediante la caracterización por espectroscopia UV VIS, espectroscopia de fluorescencia y microscopia electrónica de transmisión (TEM). También, se encontró que las mejores condiciones de detección se presentaban con el uso de óxido de grafeno como agente modulador de fluorescencia y se realizaron pruebas para determinar la concentración mediante la cual se lograba una inactivación de la fluorescencia de los carbon dots más eficiente. Por último, se evaluó la respuesta de recuperación de señal de fluorescencia del sistema aptámero-carbon dots al exponerse a diferentes concentraciones de los analitos, en donde se identificó una tendencia de recuperación de fluorescencia proporcional al aumento de las concentraciones de los pesticidas.Publicación Acceso abierto Síntesis y caracterización de carbon-dots a partir de una fuente renovable(Universidad EIA, 2021) Ríos Quintero, Carlos Daniel; Jaramillo Grajales, Marisol; Arango Velásquez, Juan PabloRESUMEN: Los Carbon-Dots (C-Dots) son nanopartículas fluorescentes que están formadas mayoritariamente por elementos de carbono, su atractivo se encuentra en propiedades como su fluorescencia, biocompatibilidad y bajo costo de obtención, esta última es gracias al aprovechamiento de productos de desecho o materia orgánica de origen vegetal (biochar). Este trabajo de grado tiene como objetivo obtener C-Dots a partir de biochar de Elaeis guineensis (palma africana de aceite) por medio de síntesis verde para su potencial uso; para esto se llevaron a cabo diferentes métodos de producción de materiales nanométricos y se evaluó el efecto tanto de la naturaleza del precursor de carbono, como las variaciones de tiempo de carbonización y método utilizado para la síntesis (horno, autoclave y microondas), en las propiedades finales de los C-Dots. Además de esto, se compararon los resultados alcanzados con otro tipo de C-Dots altamente estudiados y estandarizados como los obtenidos a partir de ácido cítrico y se evaluó el impacto de un precursor de nitrógeno en las propiedades ópticas de estos últimos, utilizando técnicas de caracterización como la espectrofotometría de fluorescencia, que mide su intensidad y emisión de luz; potencial ζ, para la estabilidad coloidal; dispersión de luz dinámica, para el tamaño de las partículas y espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier para conocer los grupos funcionales en su superficie. También, a través de una revisión sistemática de la literatura se buscó analizar la importancia de los C-Dots en las últimas décadas, encontrando gran cantidad de aplicaciones en distintas áreas que no son solo científicas sino también prácticas como partes de dispositivos emisores de luz (LEDs), debido a la versatilidad que este tipo de tecnología posee. Cabe señalar, que los C-Dots obtenidos pueden ser potencialmente utilizados en aplicaciones como diagnóstico y tratamientos de enfermedades como el cáncer, tratamiento de aguas residuales e incluso fabricación de componentes electrónicos, debido a la semejanza de las propiedades obtenidas con los requerimientos de cada aplicaciónPublicación Acceso abierto Sistema alternativo, para la detección de glucosa, con futuras aplicaciones para diabéticos(Universidad EIA, 2021) Cogollo Gómez, Angie Carolina; Londoño López, Martha ElenaRESUMEN: A partir de una revisión sistemática del estado del arte, se propone el diseño de un sistema de medición de glucosa mediante el uso de materiales novedosos para configurar un compuesto de puntos de carbono y nanopartículas de plata (C-dots/AgNPs) para integrarlo con otros elementos químicos y llevarlo a un proceso mediante la técnica de fluorescencia que genera una luminosidad activada con la adición de concentraciones de peróxido de hidrógeno (H2O2), soluciones de glucosa y transferencia de energía. En el sistema se proyecta la utilización de equipos de alta tecnología que permitirán realizar análisis cuantitativos de la glucosa detectada; sin embargo, esta regla de luminosidad no se presenta en todos los ensayos analizados. El presente estudio es de tipo exploratorio, se identificaron algunas variables que influyen en la medición de glucosa a los pacientes diabéticos, tales como, exactitud en la medición de la glucosa, el tiempo de respuesta del sistema, no indoloro, vida útil del sistema, grado de invasión, seguridad y confiabilidad; luego se cotejaron con las variables y parámetros similares trabajados en las pruebas experimentales seleccionadas en la revisión sistemática, y mediante la metodología de Ulrich obtener el diseño en detalle. De los diferentes sistemas de detección de glucosa verificados, se estableció que los puntos de carbono será uno de los materiales que incursionará en el campo de la medición de glucosa.