Electrochemical immunosensing of low-density lipoprotein based on sol-gel encapsulation

Abstract Lipoprotein monitoring is desirable in the management of medical conditions such as atherosclerotic cardiovascular disease and coronary artery disease, in which controlling the concentration of these chylomicrons is crucial. Current clinical methods are complex and present poor reproducibility between laboratories. For these reasons, recent guidelines discard the assessment of low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) as a routine analysis during lipid-lowering therapies. Concerning the importance of monitoring this parameter, the authors present an electrochemical immunosensor constructed from a simple and easy-to-reproduce platform that allows detecting and quantifying LDL nanoparticles directly from human serum samples. The performance of the biosensor was studied by scanning electron microscopy, cyclic voltammetry, and electrochemical impedance spectroscopy. The biosensing platform displays good stability and linearity between 30 mg dL-1 and 135 mg dL-1 with a detection limit of 20 mg dL-1. The proposed biosensor can be easily employed for monitoring LDL concentration in clinical treatments.

Electrogeneration of hydrogen peroxide applied to the peroxide-mediated oxidation of (R)-limonene in organic media

Horse radish peroxidase (HRP) from Armoracia rusticana catalyses the oxidation of (R)-limonene into the oxidized derivatives carveol and carvone. This study compares the direct addition (DA) of hydrogen peroxide with its continuous electrogeneration (EG) during the enzymatic oxidation of (R)-limonene. Reaction mixtures containing HRP, (R)-limonene as substrate, and hydrogen peroxide, added directly or electrogenerated, in 100 mM sodium-potassium phosphate buffer pH 7.0, at 25ºC were studied. Two electrochemical systems for the hydrogen peroxide electrogeneration were evaluated, both containing as auxiliary electrode (AE) a platinum wire and saturated calomel electrode (SCE) as reference. Reticulated vitreous carbon foam (RVCF) and an electrolytic copper web (CW) were evaluated as working electrodes (WE). Results were compared in terms of hydrogen peroxide electrogeneration, (R)-limonene residual concentration or conversion and product selectivity. Best results in terms of maximum H2O2 concentration (1.2 mM) were obtained using the CW electrode at -620 mV SCE, and continuous aeration. Use of the EG system under optimized conditions, which included the use of acetone (30% v/v) as a cosolvent in a 3 hrs enzymatic reaction, lead to a 45% conversion of (R)-limonene into carveol and carvone (2:1). In comparison to the results obtained with DA, the use of EG also improved the half-life of the enzyme.

Construcción y caracterización de un sensor electroquímico de interés médico y farmacológico / Construction and characterization of a electrochemical sensor of interest medical and pharmacologic

La necesidad en la detección de elementos trazas en los fluidos biológicos y en determinados medicamentos ha incrementado la demanda de técnicas cada vez más sensibles y selectivas para tal fin. En la actualidad se requiere de técnicas de análisis que además de ser sensibles y selectivas abaraten el costo del análisis clínico. La técnica electroquímica de Voltometría de Redisolución Anódica (VRA) ha mostrado ser una técnica bastante adecuada para este propósito, si se utilizan sensores electroquímicos específicos. Iones metálicos como Pb²+, Cu²+ y Zn²+ presentes en muestras de orina y semen previamente pretratadas, así como, iones Pb²+ y Cu²+ en preparaciones farmacéuticas fueron detectados simultáneamente utilizado la técnica VRA con un sensor electroquímico construido de carbón vítreo y modificado electroquímicamente con una película delgada de mercurio en el laboratorio

Posible rol del contenido iónico y pH plasmáticos sobre la electroafinidad endotelial / Possible role of plasmatic pH and ionic content on endothelial electroaffinity

La ateroscleroris es un proceso multifactorial de gran complejidad cuyo origen es aún desconnocido. Sin embargo, eventos característicos de su patogénesis dan evidencias de una disminuición de la densidad de carga eléctrica exnibida normalmente por el glicocáliz de los elementos parietales y sanguíneos implicados en este proceso. Las investigaciones más recientes indican que el espesor del glicocáliz endotelial es función no sólo de sus moléculas polianiónicas superficiales, sino tambíén de la composición del fluido sanguíneo. Teniendo en cuenta esta dependencia respecto de la composicón de la sangre, el objetivo de este trabajo fue investigar la influencia de la concentración electrolítica y del pH plasmáticos sobre las propiedades electrocinéticas en la interfase pared arterial - fluido sanguíneo. Para lograr esto se evaluó experimentalmente utilizando segmentos aórticos porcinos, el efecto electrocinético que ejerce sobre el endotelio arterial, el flujo de soluciones de contenido iónico y pH variables. Los resultados indicaron que el aumento del contenido iónico normal del plasma podría afectar las propriedades eléctricas de aquellos elementos, favoreciendo su acercamiento. Así también, el decremento del valor del pH fisiológico reduciría la proporción de molécular polianiónicas contenidas en el glicocáliz de dichos elementos, disminuyendo la repulsión electrostática entre ellos. De esta forma, el desarrollo aterogénico asociado con un aumento de la captación de componentes de la sangre, podría estar relacionado con una alteración de las propiedades electrocinéticas de los elementos parietales y sanguíneos involucrados, provocada por cambios de pH o concentración electrolítica plasmática