Nanotubos de carbono modificados con polímeros conductores para la detección de serotonina

Abstract

[Resumen] La serotonina es un neurotransmisor involucrado en una gran variedad de procesos biológicos como la regulación de la temperatura, los ciclos del sueño o la agregación plaquetaria. El aspecto más relevante desde el punto de vista clínico es el rol de este neurotransmisor en trastornos psicológicos en humanos. Actualmente, se cree que la depresión, los trastornos alimentarios y la ansiedad entre otros están asociados a una menor disponibilidad de serotonina en el cerebro. En cambio, una elevada concentración de este neurotransmisor causa el denominado síndrome de la serotonina, que puede llegar a ser mortal. Por lo tanto, es vital desarrollar tecnologías sensibles, simples, selectivas y estables para detectar serotonina en fluidos biológicos y de esta forma aumentar la productividad de un tratamiento para las enfermedades mencionadas. El desarrollo de biosensores para la detección de moléculas pequeñas ha recibido una atención notable en los últimos años. En particular, el uso de materiales bidimensionales como componente en este tipo de dispositivos ha permitido realizar detecciones altamente sensibles debido a sus extraordinarias propiedades. Entre estos materiales se encuentran derivados de grafeno o distintos materiales poliméricos, como por ejemplo los polímeros de impresión molecular. En este proyecto se estudiará la combinación de distintos materiales bidimensionales basados en nanotubos de carbono y polipirrol como futuros componentes de biosensores para el reconocimiento selectivo del neurotransmisor serotonina en medios biológicos.[Resumo] A serotonina é un neurotransmisor involucrado nunha gran variedade de procesos biolóxicos como a regulación da temperatura, os ciclos do soño ou a agregación plaquetaria. O aspecto máis relevante desde o punto de vista clínico é o rol deste neurotransmisor en trastornos psicolóxicos en humanos. Actualmente, crese que a depresión, os trastornos alimentarios e a ansiedade entre outros están asociados a unha menor dispoñibilidade de serotonina no cerebro. En cambio, unha elevada concentración deste neurotransmisor causa a denominada síndrome da serotonina, que pode chegar a ser mortal. Por tanto, é vital desenvolver tecnoloxías sensibles, simples, selectivas e estables para detectar serotonina en fluídos biolóxicos e desta forma aumentar a produtividade dun tratamento para as enfermidades mencionadas. O desenvolvemento de biosensores para a detección de moléculas pequenas recibiu unha atención notable nos últimos anos. En particular, o uso de materiais bidimensionais como compoñente neste tipo de dispositivos permitiu realizar deteccións altamente sensibles debido ás súas extraordinarias propiedades. Entre estes materiais atópanse derivados de grafeno ou distintos materiais poliméricos, por exemplo os polímeros de impresión molecular. Neste proxecto estudarase a combinación de distintos materiais bidimensionais baseados en nanotubos de carbono e polipirrol como futuros compoñentes de biosensores para o recoñecemento selectivo do neurotransmisor serotonina en medios biolóxicos.[Abstract] Serotonin is a neurotransmitter involved in a wide variety of biological processes such as temperature regulation, sleep cycles or platelet aggregation. The most clinically relevant aspect is the role of this neurotransmitter in psychological disorders in humans. Depression, eating disorders and anxiety, among others, are currently thought to be associated with reduced serotonin availability in the brain. In contrast, a high concentration of this neurotransmitter causes the so-called serotonin syndrome, which can be life-threatening. It is therefore vital to develop sensitive, simple, selective and stable technologies to detect serotonin in biological fluids and thus increase the productivity of a treatment for the aforementioned diseases. The development of biosensors for the detection of small molecules has received considerable attention in recent years. In particular, the use of two-dimensional materials as a component in such devices has enabled highly sensitive detections due to their extraordinary properties. These materials include graphene derivatives or different polymeric materials, such as molecular imprinted polymers. This project will study the combination of different two-dimensional materials based on carbon nanotubes and polypyrrole as future components of biosensors for the selective recognition of the neurotransmitter serotonin in biological media.