Title: Τροποποιημένα νανοϋλικά για βιοαναλυτικές εφαρμογές
Authors: Τιφλίδου, Χριστίνα
Abstract: Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία χωρίζεται σε 2 Κεφάλαια, τα οποία αποτελούν και δύο διαφορετικές ενότητες πειραμάτων.
Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται χρήση λεπτών υμενίων διοξειδίου του κασσιτέρου (SnO2) ως υπόστρωμα για την χημική ακινητοποίηση του ενζύμου οξειδάση της γλυκόζης (GOD) με σκοπό την ανάπτυξη αμπερομετρικού βιοαισθητήρα γλυκόζης. Αρχικά αναλύονται τα είδη αισθητήρων γλυκόζης που έχουν αναπτυχθεί μέχρι σήμερα καθώς και οι μέθοδοι κατασκευής τους. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην παρουσίαση των σημαντικότερων μεθόδων ακινητοποίησης ενζύμων/πρωτεϊνών πάνω σε υλικά στερεάς κατάστασης. Επίσης περιγράφεται η δομή και η λειτουργία του ενζύμου οξειδάση της γλυκόζης (GOD), που χρησιμοποιήθηκε στα πειράματα που περιγράφονται σε αυτό το πρώτο κεφάλαιο. Επιπλέον, περιγράφονται οι πειραματικές διατάξεις που χρησιμοποιήθηκαν τόσο για τον χαρακτηρισμό του υλικού όσο και για την οπτική, την ηλεκτροχημική μελέτη και την ανάπτυξη του βιοαισθητήρα γλυκόζης. Στο πειραματικό μέρος έγινε μελέτη του μεγέθους των νανοσωματιδίων SnO2 των πόρων των υμενίων και της κρυσταλλικότητας του υλικού με τεχνικές χαρακτηρισμού SEM, TEM, XRD και ΒΕΤ. Στη συνέχεια περιγράφεται η διαδικασία που ακολουθήθηκε για την επιτυχή ακινητοποίηση της GOD στο υμένιο SnO2. Επίσης έγινε έλεγχος της ηλεκτροχημικής και φασματοηλεκτροχημικής λειτουργικότητας των υμενίων SnO2 με προσροφημένο Cyt-c για την ανάπτυξη βιοαισθητήρα H2O2 με εύρος ανίχνευσης 120-800 μΜ. Τέλος έγινε η ηλεκτροχημική μελέτη του ενζυμικού ηλεκτροδίου GOD/SnO2 με Κυκλική Βολταμμετρία (CV) καθώς και η ανάπτυξη ηλεκτροχημικού βιοαισθητήρα γλυκόζης με εύρος ανίχνευσής 20-120 μM.
Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται χρήση λεπτών, μεσοπορώδων υμενίων διοξειδίου του κασσιτέρου (SnO2) και οξειδίου του αργιλίου, αλουμίνα (Al2O3) για την ακινητοποίηση της οξειδοαναγωγικής πρωτεΐνης μυοσφαιρίνης (Mb) με σκοπό την ηλεκτροχημική και φασματοηλεκτροχημική της μελέτη. Επίσης γίνεται σύγκριση της συμπεριφοράς της πάνω στα υμένια με άλλες οξειδοαναγωγικές πρωτεΐνες που είχαν ακινητοποιηθεί επιτυχώς πάνω στα ίδια υμένια στο παρελθόν. Αρχικά περιγράφονται η δομή και η λειτουργία της μυοσφαιρίνης και της αιμοσφαιρίνης καθώς και τα παράγωγα τρισθενούς και δισθενούς σιδήρου των πρωτεϊνών Mb και Hb. Στο πειραματικό μέρος έγινε μελέτη των δεσμών που αναπτύχθηκαν μεταξύ πρωτεΐνης και υποστρώματος (Mb/SnO2) καθώς και ανάλυση για τυχόν μετουσίωση της Mb μετά την ακινητοποίησή της με φασματοσκοπία υπερύθρου (FT-IR). Στη συνέχεια έγινε μελέτη της προσρόφησης της Mb και Hb στα υμένια καθώς και ηλεκτροχημική και φασματοηλεκτροχημική μελέτη των ηλεκτροδίων (Mb/SnO2), (Mb/Al2O3) και (Hb/Al2O3) σε διαφορετικούς ηλεκτρολύτες (10 mM PBS αλλάζοντας το pH ή την ιοντική ισχύ ή χρησιμοποιώντας οργανικό διαλύτη DMSO με 0.1 Μ ΤΒΑΗ).
↧