[en] The functionalization of electrochemical sensors by plasma techniques represents a new approach to surface physics for nanotechnology implementation and should give a new access to long standing open problems such as the large number of steps to fabricate electrochemical sensors. The goal of this project is to develop electrochemical sensors based on electrochemically inert polymers by means of cold-plasma treatment. The project has an electrochemical and a surface characterization part. In a first part, potentially generalizable sensors based on polymeric-modified electrodes for the electrochemical detection of glucose have been fabricated. Sensitive sensors have been successfully obtained by applying a cold-plasma treatment during 1-2 minutes not only to electrochemically inert plastics (low density polyethylene), but also to conducting polymers such as Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT). In a second part, the effects of the plasma in the electrode surface activation, which is an essential requirement for the glucose detection when inert plastics are used, have been extensively investigated using X-ray photoelectron spectroscopy and other surface characterization techniques including Raman and FTIR spectroscopy, AFM, SEM and contact angle measurements. Results clearly indicate that exposure of polymer-modified electrodes to cold-plasma produces the formation of a large variety of reactive species adsorbed on the electrode surface, which catalyze the glucose oxidation promoting its detection. With this technology, which is based on the application of a very simple physical treatment rather than on the sophisticated chemical methods typically employed (e.g. functionalization, incorporation of catalytic nanoparticles and processing of the nanocomposites), this work has defined a fabrication method of electrochemical sensors by using inert and cheap plastics.

[es] La funcionalización de sensores electroquímicos con técnicas de plasma representa una nuevo estudio de la física de superficies para la implementación en nanotecnología y puede permitir solucionar problemas abiertos como lo es el gran número de pasos para fabricar un sensor electroquímico. El objetivo de este proyecto es desarrollar un sensor electroquímico basado en polímeros electroquímicamente inertes por medio de un tratamiento de plasma frío. El proyecto tiene una parte electroquímica y otra de caracterización de superficie. En la primera parte, sensores potencialmente generalizables basados en electrodos modificados con polímeros para la detección de glucosa han sido fabricados. Sensores sensibles han sido exitosamente obtenidos aplicando un tratamiento de plasma frío durante 1-2 minutos no sólo en plásticos electroquímicamente inertes (polietileno de baja densidad), sino también en polímeros conductores como Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT). En la segunda parte, los efectos del plasma en la superficie de activación del electrodo, la cual es un requerimiento esencial para la detección de glucosa cuando se están usando plásticos inertes, ha sido investigada de forma intensiva utilizando espectroscopía de fotoelectrones de rayos-X y otras técnicas de caracterización de superficie incluyendo Raman y espectroscopía FTIR, AFM, SEM y medidas de ángulo de contacto. Los resultados claramente indican que la exposición de electrodos modificados polímericamente a plasma frío produce la formación de gran variedad de especies reactivas absorbidas en la superficie del electrodo, que cataliza la oxidación de la glucosa facilitando su detección. Con esta tecnología, la cual está basada en la aplicación de un tratamientofísico muy simple en lugar de complejos métodos químicos normalmente utilizados (por ejemplo la funcionalización, incorporación de nanopartículas catalíticas o el procesamiento de nanocompuestos), este trabajo ha definido un método de fabricación de sensores electroquímicos usando plásticos inertes y baratos.