A novel sonogel-Leucine electrochemical sensor for the detection of neuroblastoma biomarker in human urine and synthetic cerebrospinal fluid

Abstract

En este articulo se refleja la colaboración con el grupo del Prof. Choukairi, de la Universidad Abdelmalek Essaadi (Marruecos): El primer autor ha realizado una estancia erasmus KA171 en nuestro grupo de investigación, bajo mi tutorización, obteniendo buenos resultados en el desarrollo de un sensor para la medición de un analito de interés clínico como es el ácido homovanílico, que es un biomarcador de neuroblastoma en humanos. En este caso el sistema de detección es sencillo, empleando un electrodo Sonogel-Carbono modificado con L-Leucina. El electrodo sintentizado para este biomarcador ha sido caracterizado téxtural y electroquímicamente, empleando para ello los recursos disponibles en el grupo de investigación UCA y los Servicios Centrales de Investigación en Ciencia y Tecnología de la Universidad de Cádiz, empleando para ello hasta 7 técnicas diferentes. El sensor ha sido optimizado y calibrado con éxito, obteniendo medidas altamente fiables tanto en muestras sintéticas como en muestras reales. Para el desarrollo de este trabajo con muestras reales de fluidos humanos contábamos con la aprobación del Comité de Bioética de la Universidad de Cádiz. He sido la autora de correspondencia de este trabajo en colaboración con el grupo de investigación marroquí.

A new Sonogel-Carbon (SNGC) electrode modified with an amino acid (L-leucine; Leu) has been developed for the sensitive detection of homovanillic acid (HVA). Electrochemical properties of leucine-modified Sonogel-Carbon (SNGC-Leu) were characterized using cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Comprehensive characterization using scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), and powder X-ray diffraction (XRD) was conducted to investigate the structure of both SNGC-Leu and SNGC electrodes. The analytical performance of the SNGC-Leu sensor including the linear response range, repeatability, selectivity, and detection limit were examined. Differential pulse voltammetry (DPV) was employed to evaluate the analytical response in a linear concentration range of HVA from 0.5 μM to 50 μM, with a detection limit of 0.4 μΜ. Satisfactory reproducibility and repeatability (coefficient of variation (%RSD) < 3.5 %) were obtained. The SNGC-Leu sensor was successfully used to detect HVA in human urine and synthetic cerebrospinal fluid (CSF), exhibiting adequate recovery rates of 97.5–102 % and 96.3–106 %, respectively.