Caratterizzazione elettrochimica/XPS/EQCM di elettrodi modificati con poli(o-amminofenolo)

L’electrochemical immobilization è una efficiente tecnica di immobilizzazione enzimatica per la realizzazione di biosensori amperometrici che prevede l’intrappolamento dell’enzima in un film polimerico elettrosintetizzato. In questo contesto, la formazione di polimeri non conduttori è un processo alquanto desiderabile poiché presenta significativi vantaggi derivanti dalla crescita passivante di film permselettivi e sottili (tipicamente 10-100 nm) quali ad es. alto carico enzimatico e veloce tempo di risposta del biosensore. Biosensori amperometrici basati su film non conduttori quali poli(o-fenilendiammina) e polipirrolo overossidato hanno mostrato buone prestazioni in termini di stabilità del sensore, antiavvelenamento della superficie elettrodica e permselettività tali da consentirne l’applicazione nella determinazione di glucosio e lattato in matrici reali ed in vivo. Nell’ambito di uno studio rivolto all’elettrosintesi e alla caratterizzazione di nuovi film polimerici per la realizzazione di piu’ efficienti biosensori amperometrici, nel laboratorio degli autori si sono investigati l’elettrosintesi e l’impiego del poli(o-amminofenolo) (PoAP), un polimero dalle interessanti applicazioni analitiche. Uno studio elettrochimico ha evidenziato infatti che il processo di elettrosintesi del PoAP in soluzione acquosa è fortemente dipendente dal pH: a pH neutro si ha la formazione di un film non conduttore con spiccate caratteristiche permselettive, in grado di intrappolare l’enzima glucosio ossidasi; in ambiente acido (pH ~ 1) si ottengono invece polimeri conduttori di noto interesse tecnologico per le loro proprietà elettrocromiche. Per comprendere meglio la differente natura dei due polimeri, conduttore ed isolante, responsabile delle differenti caratteristiche di conducibilità e permeabilità, sono stati condotti studi voltammetrici e spettroscopici tramite X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). Una indagine elettrogravimetrica mediante Electrochemical Quartz Crystal Microbalance (EQCM), infine, ha evidenziato per i due polimeri un profilo di crescita significativamente differente, consentendo tra l’altro, nel caso del polimero conduttore, una prima razionalizzazione dei processi di diffusione/migrazione coinvolti durante il suo ciclaggio redox nell’elettrolita di supporto tipicamente impiegato per la sua elettrosintesi.