En el estudio se desarrolló un método alternativo para la hidrólisis de sacarosa por β-D-fructofuranosidasa de Saccharomyces cerevisiae inmovilizada sobre nanopartículas magnéticas de ferrita de cobalto (NPM-CoFe2O4), una metodología que permite el reúso de la entidad biológica. Los resultados revisados en la literatura alertan sobre la modificación de la actividad de las enzimas cuando son inmovilizadas; por esta razón se cuantificaron los cambios en las propiedades catalíticas de la enzima inmovilizada para conocer la eficacia de este sistema a escala de laboratorio. Las nanopartículas magnéticas fueron sintetizadas por el método de reducción poliol y caracterizadas por Difracción de rayos X, Magnetometría de Muestra Vibrante, Microscopia Electrónica de Barrido y Microscopia Electrónica de Transmisión. Las nanopartículas se recubrieron con quitosano y se activaron con glutaraldehído, el cual acopló la β-D-fructofuranosidasa sobre las nanopartículas mediante unión covalente. La inmovilización se caracterizó por Espectroscopía Infrarroja con Transformada de Fourier, y la cantidad de enzima inmovilizada y el rendimiento de la inmovilización se determinó por el método espectrofotométrico para la cuantificación de proteína de Bradford. Se investigó el comportamiento catalítico de la enzima en función del pH y la temperatura. El pH operacional óptimo fue 0.5 más alto para la enzima inmovilizada respecto a la enzima libre. La temperatura operativa óptima fue de 50°C para la enzima libre e inmovilizada. Luego de la inmovilización Vmáx disminuyó 2.96% y Km aumentó en un factor de 1.7. Las bio-nanopartículas retuvieron un 95.89 y 91.79% de la actividad inicial, en el segundo y tercer ciclo de uso.

By means of recycling an enzyme, bromelain was used in casein hydrolysis facilitated by a nanobiocatalyst consisting of bromelain, CoFe2O4 magnetic nanoparticles, chitosan, and glutaraldehyde. Bromelain was immobilized on the chitosan cobalt-magnetite nanoparticle surface via covalent bonds to form the nanobiocatalyst. Immobilized bromelain showed 77% immobilization binding, retaining 85 ± 2% of the initial catalytic activity. Nanoparticles and immobilized bromelain were characterized using UV-Vis and IR spectroscopies, X-ray, square wave voltammetry (SWV), cyclic voltammetry (CV), vibrating-sample magnetization (VSM), and transmission electron microscope (TEM). The Michaelis-Menten constant (KM) and VMAX of the free and immobilized enzyme were calculated: KM = 2.1 ± 0.18 mM and 1.8 mM, respectively and VMAX = 6.08 x 10-2 ± 2.1 x 10-2 U/min and 6.46 ± 0.91 U/min, respectively. The thermal stability of the free enzyme was higher than the immobilized enzyme: 95-98% and 83-87%, respectively. An optimum pH of 6 and a temperature of 20 °C were determined in both cases. Immobilized bromelain maintained 50% of the initial catalytic activity after the fifth use. The immobilized bromelain proved to be effective and reusable for casein hydrolysis. As novel contribution the characterization by VOC and CV was carried out.

Los materiales funcionalizados por adsorción sobre capas autoensambladas de 3-aminopropiltrietoxisilano (APTS) en vidrio (vidrio amino-funcionalizado) sirven para inmovilizar biomoléculas en estructuras usadas para biosensores.  Liposomas de polidiacetileno (lip-PDA-NHS) y Biotin PEGilado con NHS se inmovilizaron aprovechando el éster de succinimidilo; y sirvieron para reconocer Tirosinasa o streptavidina (SAV). Debido a la interacción liposoma-PDA-Ty, ocurrió un cambio en la planaridad de la cadena polimérica PDA, percibido como una transición de azul-a-rojo; mientras que, la biotina inmovilizada interactúo con SAV por afinidad biológica.  La capacidad de detección del sistema se evaluó por espectroscopia UV-vis o por microscopia de fluorescencia.  Las capas de APTS funcionalizadas con biomoléculas retuvieron la capacidad de reconocimiento colorimétrico después de la interacción biológica, permitiendo la fabricación de una matriz resistente a proteínas con una propiedad de bioafinidad.  Esta química de superficies es simple y accesible para la modificación de substratos de vidrio, útiles en arreglos de bioplataformas ópticas.

Phenol is an important raw material in the manufacturing industry, and it is found in industrial streams, both as a by-product and in wastewater flows. Due to their toxicity, the presence of phenol and its derivatives in water resources influences the quality of natural water, causing negative effects on human life. Thus, easily accessible measurement tools for phenol could be made available in rural communities where access to technology is limited. Sensors offer this opportunity, as they provide fast, reliable and easy use. In this study, a colorimetric nanobiosensor was developed based on polydiacetylene (PDA) liposomes, functionalized with Horseradish peroxidase (HRP).The recognition element was the HRP enzyme, immobilized at the surface of a cell-like nanostructure; biological interaction HRP-phenol was detected and the colorimetric PDA present  in the liposome acted as a transducer element. After biological interaction, the polymer backbone is transformed from the blue to red phase; this colorimetric transition is observed visually and registered spectrometrically. The nanobiosensor was used to detect the phenol concentration in the 0.25 to 2 mM range in an industrial stream from the Kraft process, simulated under lab conditions. The response of the biosensor gives 7 % error in comparison with a spectrometric method.