E-Locus - Ιδρυματικό Καταθετήριο Πανεπιστημίου Κρήτης - Development of a combined surface plasmon resonance and Love wave - surface acoustic wave system for biophysical studies

Αρχική Development of a combined surface plasmon resonance and Love wave - surface acoustic wave system for biophysical studies

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

[Προσθήκη στο καλάθι]

Κωδικός Πόρου

000451006

Τίτλος

Development of a combined surface plasmon resonance and Love wave - surface acoustic wave system for biophysical studies

Άλλος τίτλος

Ανάπτυξη συστήματος που συνδυάζει τις τεχνικές συντονισμού επιφανειακών πλασμονίων και επιφανειακών ακουστικών κυμάτων τύπου Love για βιοφυσικές μελέτες

Συγγραφέας

Σαμαρεντσής, Αναστάσιος Γ

Σύμβουλος διατριβής

Γκιζελή, Ηλέκτρα

Μέλος κριτικής επιτροπής

Francis, Laurent A.
Friedt, Jean Michel
Χαλεπάκης, Γιώργος
Αθανασάκη, Ειρήνη
Gogolides, Evangelos
Mitsakakis, Konstantinos

Περίληψη

Ο τομέας των βιοαισθητήρων είναι στενά συνδεδεμένος με την ανάπτυξη ευαίσθητων αναλυτικών τεχνικών. Οι βιοαισθητήρες μπορούν να οριστούν ως αναλυτικές συσκευές, που ενσωματώνουν ένα βιολογικό στοιχείο αναγνώρισης και έναν φυσικό μετατροπέα με σκοπό την ανίχνευση ενός συγκεκριμένου βιολογικού μορίου-στόχου. Παρά την σημαντική πρόοδο στον τομέα, εξακολουθεί να υπάρχει έντονη ζήτηση για την ανάπτυξη καινοτόμων συστημάτων που θα παρέχουν περισσότερες και πιο ακριβείς αναλυτικές πληροφορίες. Σε αυτήν την διδακτορική διατριβή παρουσιάζουμε την ανάπτυξη ενός καινοτόμου συστήματος που συνδυάζει τις τεχνικές συντονισμού επιφανειακών πλασμονίων (SPR) και επιφανειακών ακουστικών κυμάτων τύπου Love (LW-SAW) σε μία ενιαία πλατφόρμα και την εφαρμογή της σε βιοφυσικές μελέτες. Για να επιτύχουμε τα παραπάνω, πρώτα ερευνήσαμε τις πειραματικές παραμέτρους που απαιτούνται για την αποτελεσματική σύζευξη των δύο τεχνικών. Συγκεκριμένα, σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε ένας υβριδικός βιοαισθητήρας SPR/LW-SAW που ενσωματώνει ένα στρώμα ακουστικού κυματοδηγού, από πολυμερές PMMA, και ένα στρώμα ανίχνευσης με επικάλυψη χρυσού. Ο αισθητήρας αξιολογήθηκε ως προς τα υλικά και τις δομές προκειμένου να προσδιοριστεί το βέλτιστο πάχος των παραπάνω στρωμάτων. Επιπλέον, αναπτύχθηκε ένα σύστημα ροής που αποτελείται από μια πλαστική θήκη τρισδιάστατης-εκτύπωσης ενσωματωμένη με μία κυψελίδα μικρο-ροής, από υλικό PDMS, για να επιτρέπει πειράματα υπό συνεχή ροή. Το σύστημα βαθμονομήθηκε σε μια συστηματική μελέτη των οπτικών και ακουστικών αποκρίσεων κατά την εναπόθεση αυξανόμενη μάζας μετάλλου και κατά την εναλλαγή διαλυμάτων γλυκερόλης και σουκρόζης διαφορετικού ιξώδους. Στην συνέχεια, η ολοκληρωμένη πλατφόρμα SPR/LW-SAW χρησιμοποιήθηκε για τη μελέτη της προσρόφησης πρωτεϊνών σε επιφάνεια χρυσού. Οι πρωτεΐνες που δοκιμάστηκαν περιλαμβάνουν την αλβουμίνη βόειου ορού (BSA) και τρεις πρωτεΐνες που δεσμεύουν τηv βιοτίνη, συγκεκριμένα την αβιδίνη (Av), την στρεπταβιδίνη (SAv) και την νιουτραβιδίνη (NAv). Αποδείξαμε ότι μέσω της κατάλληλης ποσοτικοποίησης των δεδομένων, είναι εφικτό να εξαχθούν ιδιότητες των στρωμάτων πρωτεϊνών που δεν είναι προσβάσιμες με μία μόνο τεχνική. Τέλος, το σύστημα εφαρμόστηκε για τον χαρακτηρισμό μορίων δίκλωνου DNA (dsDNAs) διαφόρων μεγεθών, ακινητοποιημένων στην επιφάνεια μέσω του συμπλόκου στρεπταβιδίνης-βιοτίνης. Τα ακουστικά και οπτικά σήματα αναλύθηκαν με σκοπό να προκύψουν περαιτέρω πληροφορίες για τις ιδιότητες των μορίων DNA, συμπεριλαμβανομένης της μάζας στην επιφάνεια, της διαμόρφωσης τους και της περιεκτικότητας σε νερό. Έχοντας επαληθεύσει τα προαναφερθέντα χαρακτηριστικά, πιστεύουμε ότι το συγκεκριμένο σύστημα θα μπορούσε να βοηθήσει σημαντικά στην μελέτη και ανάλυση βιο-μοριακών αλληλεπιδράσεων σε επιφάνειες.

Φυσική περιγραφή

ix, 216 σ. : πίν., σχήμ., εικ. (μερ. εγχρ.) ; 30 εκ.

Γλώσσα

Αγγλικά

Θέμα

Biosensors

Biotin-binding proteins (Avidin, Streptavidin and Neutravidin)

Combined SPR/LW-SAW biosensing platform

Double-stranded DNA molecules (DSDNA)

Protein adsorption

Βιοαισθητήρες

Βιοφυσική μελέτη