Sensor electroquímico.

1. Sensor electroquímico para la detección de polifenoles en medios líquidos que comprende al menos:

- un sustrato

(1) sobre el que se dispone una primera capa (1a) que comprende un material conductor el cual define la configuración de un electrodo de trabajo (2), un electrodo auxiliar (3) y un electrodo de pseudo-referencia (4) en donde el electrodo de trabajo (2) y el electrodo auxiliar (3) comprenden al menos una segunda capa (2a, 3a) respectiva de un material carbonoso o metálico; y

- un material aislante (5) depositado sobre una parte de los electrodos, siendo dicha parte la que queda entre una superficie de análisis (5a) y unos contactos eléctricos (5b) del sensor electroquímico (10);

caracterizado porque, el extremo del electrodo de trabajo (2) dispuesto en la superficie de análisis (5a) comprende una tercera capa (2b) que comprende una mezcla que comprende enzima lacasa y un gel polimérico.

2. Sensor electroquímico según la reivindicación 1, en donde el gel polimérico comprende chitosan.

3. Sensor electroquímico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el gel polimérico comprende un agente entrecruzante.

4. Sensor electroquímico según la reivindicación 3, en donde el agente entrecruzante es el glutaraldehido.

5. Sensor electroquímico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el electrodo de trabajo (2) dispuesto en la superficie de análisis (5a) comprende entre 0.15 y 0.35 U de enzima lacasa por mm2 de superficie, preferentemente 0.25 U de enzima lacasa.

6. Sensor electroquímico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el electrodo de trabajo (2) dispuesto en la superficie de análisis (5a) tiene un área de 15+-2 mm2, el electrodo auxiliar (3) dispuesto en la superficie de análisis (5a) tiene un área de 14+-2 mm2 y el electrodo pseudo-referencia (4) dispuesto en la superficie de análisis (5a) tiene un área de 5+-0,5 mm2.

7. Sensor electroquímico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sustrato (1) es una lámina de plástico constituida de policarbonato.

8. Sensor electroquímico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material conductor de la primera capa (1a) comprende Ag/AgCl.

9. Sensor electroquímico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material carbonoso de la primera capa (2a, 2b) comprende grafito.

10. Sensor electroquímico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material aislante (5) comprende silicona.

Tipo: Modelo de Utilidad. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: U201430928.

Solicitante: INKOA SISTEMAS, S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: CABAÑERO SEVILLANO,GERMAN, UNZUETA BALMASEDA,Idoia, BLAZQUEZ SANCHEZ,María, LOAIZA FERNANDEZ,Oscar Andrés.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación o análisis de materiales mediante... > G01N27/30 (Electrodos, p. ej. electrodos para el análisis; Semicélulas (G01N 27/414 tiene prioridad))
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Fragmento de la descripción:

Sensor electroquímico.

SECTOR DE LA TÉCNICA 5

La presente invención se relaciona con sensores electroquímicos para la detección de polifenoles en medios líquidos.

ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA 10

Cada vez es mayor el interés que los polifenoles suscitan en el ámbito agroalimentario y de la salud.

A modo de ejemplo, las algas son una fuente de polifenoles que hacen que su cultivo sea de 15 interés para su posterior utilización en la industria farmacéutica y/o nutracéutica. Es por lo tanto, necesaria la realización del control y monitorización de los niveles de los polifenoles tanto en el producto derivado del alga como en el proceso de producción o cultivo del alga, permitiendo monitorizar los niveles de polifenoles durante el proceso, posibilitando un control y actuación sobre él y, como conclusión, obteniendo una producción de algas con 20 propiedades óptimas de estos polifenoles.

Los métodos analíticos tradicionales para la detección de polifenoles se basan en métodos de espectrofotometría, cromatografía líquida o gaseosa, resonancia magnética o electroforesis capilar. En líneas generales, estos métodos son fiables y con altos grados de 25 detección. No obstante, son métodos caros, excesivamente lentos y difícilmente transportables a la zona de origen de la muestra a analizar, requiriendo llevar la muestra al laboratorio.

En el documento ES2358657A1, se describen sensores electroquímicos transportables, y 30 más concretamente sensores electroquímicos serigrafiados, que incluyen electrodos sensores basados en materiales conductores de bajo coste los cuales, depositados sobre un soporte adecuado con una geometría óptima permiten, mediante técnicas electroquímicas, la detección de concentraciones mínimas de compuestos en medios líquidos, combinando límites de detección mínimos a la vez que bajos costes de producción. Más concretamente, 35 ES2358657A1 divulga un sensor electroquímico con estructura multicapa que incluye las características del preámbulo de la reivindicación 1. Con referencia a la figura 1, dicho documento describe un sensor electroquímico que comprende:

- un sustrato sobre el que se dispone una primera capa 11 que comprende un material 40 conductor el cual define la configuración de un electrodo de trabajo, un electrodo auxiliar, también conocido como contra-electrodo, y un electrodo de referencia o pseudo-referencia, en donde al menos uno de los electrodos comprenden una segunda capa de un material carbonoso o metálico (en la invención reivindicada hay una segunda capa 12 que está depositada únicamente sobre el electrodo de referencia, pero en la descripción 45 se indica que esta segunda capa consiste habitualmente de un material conductor depositado sobre el electrodo de trabajo y el electrodo auxiliar) ; y

- un material aislante 13 depositado sobre una parte de los electrodos, siendo dicha parte la que queda entre una superficie de análisis 13a y unos contactos eléctricos 13b 50 del sensor electroquímico (10) .

Además, en el sensor electroquímico descrito en ES2358657A1, el extremo del electrodo de trabajo dispuesto en la superficie de análisis 13a comprende una capa adicional 14 que comprende politiofeno y gel polimérico.

EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN 5

El objeto de la invención es el de proporcionar un sensor electroquímico para la detección de polifenoles en medios líquidos, según se describe a continuación.

El sensor electroquímico de la invención comprende: 10

- un sustrato sobre el que se dispone una primera capa que comprende un material conductor el cual define la configuración de un electrodo de trabajo, de un electrodo auxiliar y de un electrodo de pseudo-referencia en donde el electrodo de trabajo y el electrodo auxiliar comprenden al menos una segunda capa respectiva de un material carbonoso o 15 metálico; y

- un material aislante depositado sobre una parte de los electrodos, siendo dicha parte la que queda entre una superficie de análisis y unos contactos eléctricos del sensor electroquímico. 20

Además, el extremo del electrodo de trabajo dispuesto en la superficie de análisis comprende una tercera capa que comprende una mezcla que comprende enzima lacasa y un gel polimérico.

El sensor de la invención es un sensor de bajo coste, transportable, reutilizable, manejable fácilmente, requiere bajos volúmenes de muestra, presenta un alto grado de sensibilidad frente a los polifenoles y es selectivo frente a otras sustancias activas electroquímicamente presentes en la muestra.

Estas y otras ventajas y características de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 muestra la vista superior de un sensor electroquímico del estado de la técnica, en la que puede verse una estructura multicapa.

La figura 2 muestra una vista superior de una realización del sensor electroquímico de la invención, en la que pueden verse las distintas partes de las que está constituido. 40

La figura 3 muestra una vista lateral en corte de la parte del electrodo de trabajo en la zona de análisis de la realización de la figura 2.

La figura 4 muestra las curvas de calibrado de los polifenoles obtenidas con el sensor 45 electroquímico de la invención.

EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

El sensor electroquímico 10 para la detección de polifenoles en medios líquidos de la 50 invención comprende al menos:

- un sustrato 1 sobre el que se dispone una primera capa 1a que comprende un material conductor el cual define la configuración de un electrodo de trabajo 2, de un electrodo auxiliar 3 y de un electrodo de pseudo-referencia 4 en donde el electrodo de trabajo 2 y el electrodo auxiliar 3 comprenden al menos una segunda capa 2a, 3a respectiva de un material carbonoso o metálico; y 5

- un material aislante 5 depositado sobre una parte de los electrodos, siendo dicha parte la que queda entre una superficie de análisis 5a y unos contactos eléctricos 5b del sensor electroquímico 10;

El extremo del electrodo de trabajo 2 dispuesto en la superficie de análisis 5a comprende una tercera capa 2b que comprende una mezcla que comprende enzima lacasa y un gel polimérico.

En la figura 2 se muestra una posible geometría y las distintas partes de las que está 15 formado el sensor electroquímico 10 de la invención.

En el contexto de la invención, la expresión "detección de polifenoles en medios líquidos" se refiere tanto a la determinación cualitativa como a la determinación cuantitativa del polifenol o compuestos fenólicos contenidos en un medio líquido (disolución, dispersión, etc.) 20 sometido a ensayo. Dicha detección se realiza bien por inmersión del sensor electroquímico 10 de la invención en el medio líquido que contiene el analito, o bien por deposición de una gota de dicho medio líquido sobre la superficie de análisis 5a del sensor electroquímico 10 de la invención.

El sustrato 1 puede ser cualquier sustrato apropiado conocido por el experto en la materia, tales como una lámina de plástico, textil, papel o cerámica. En una realización preferente, el sustrato 1 es una lámina de plástico constituida por ejemplo de, sin limitación, policarbonato, polietilentereftalato, policloruro de vinilo plastificado, cauchos termoplásticos, fibras o tejidos poliméricos. En una realización preferente, el sustrato 1 es una lámina de plástico que 30 comprende policarbonato.

Estos sensores electroquímicos se obtienen mediante la deposición de varias pistas de material sobre el sustrato 1. Las pistas pueden ser depositadas mediante serigrafía, litografía,...

 


Reivindicaciones:

1. Sensor electroquímico para la detección de polifenoles en medios líquidos que comprende al menos:

- un sustrato (1) sobre el que se dispone una primera capa (1a) que comprende un 5 material conductor el cual define la configuración de un electrodo de trabajo (2) , un electrodo auxiliar (3) y un electrodo de pseudo-referencia (4) en donde el electrodo de trabajo (2) y el electrodo auxiliar (3) comprenden al menos una segunda capa (2a, 3a) respectiva de un material carbonoso o metálico; y 10

- un material aislante (5) depositado sobre una parte de los electrodos, siendo dicha parte la que queda entre una superficie de análisis (5a) y unos contactos eléctricos (5b) del sensor electroquímico (10) ;

caracterizado porque, el extremo del electrodo de trabajo (2) dispuesto en la superficie 15 de análisis (5a) comprende una tercera capa (2b) que comprende una mezcla que comprende enzima lacasa y un gel polimérico.

2. Sensor electroquímico según la reivindicación 1, en donde el gel polimérico comprende chitosan. 20

3. Sensor electroquímico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el gel polimérico comprende un agente entrecruzante.

4. Sensor electroquímico según la reivindicación 3, en donde el agente entrecruzante es el 25 glutaraldehido.

5. Sensor electroquímico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el electrodo de trabajo (2) dispuesto en la superficie de análisis (5a) comprende entre 0.15 y 0.35 U de enzima lacasa por mm2 de superficie, preferentemente 0.25 U de enzima 30 lacasa.

6. Sensor electroquímico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el electrodo de trabajo (2) dispuesto en la superficie de análisis (5a) tiene un área de 15±2 mm2, el electrodo auxiliar (3) dispuesto en la superficie de análisis (5a) tiene un área de 35 14±2 mm2 y el electrodo pseudo-referencia (4) dispuesto en la superficie de análisis (5a) tiene un área de 5±0, 5 mm2.

7. Sensor electroquímico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sustrato (1) es una lámina de plástico constituida de policarbonato. 40

8. Sensor electroquímico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material conductor de la primera capa (1a) comprende Ag/AgCl.

9. Sensor electroquímico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el 45 material carbonoso de la primera capa (2a, 2b) comprende grafito.

10. Sensor electroquímico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material aislante (5) comprende silicona.