E-Locus - Ιδρυματικό Καταθετήριο Πανεπιστημίου Κρήτης - Βιοαισθητήρες γλυκόζης βασισμένοι σε νανοϊνες άνθρακα και βιομιμητικά παραγόμενο διοξείδιο το πυριτίου

Αρχική Βιοαισθητήρες γλυκόζης βασισμένοι σε νανοϊνες άνθρακα και βιομιμητικά παραγόμενο διοξείδιο το πυριτίου

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

[Προσθήκη στο καλάθι]

Κωδικός Πόρου

000355694

http://elocus.lib.uoc.gr

Τίτλος

Βιοαισθητήρες γλυκόζης βασισμένοι σε νανοϊνες άνθρακα και βιομιμητικά παραγόμενο διοξείδιο το πυριτίου

Άλλος τίτλος

Glucose biosensors based on carbon nanofibres and biosilica

Συγγραφέας

Ψαρούλη, Αιμιλία Ανδρέα

Σύμβουλος διατριβής

Χανιωτάκης, Νικόλαος

Περίληψη

Οι μοναδικές φυσικές και ηλεκτροχημικές ιδιότητες των νανοϊνών άνθρακα, τις καθιστούν ως εξαιρετικά υλικά ακινητοποίησης ενζύμων και ταυτόχρονα ως μεταλλάκτες σήματος. H χημική τροποποίηση των υλικών αυτών, αυξάνει την περιεκτικότητα τους σε οξυγονούχες ομάδες, με αποτέλεσμα οι οξειδωμένες νανοΐνες άνθρακα να αποτελούν ένα πολύ καλό υπόστρωμα για την ακινητοποίηση και σταθεροποίηση ενζύμων. Η σύζευξη επομένως χημικά τροποποιημένων νανοϊνών άνθρακα με ένζυμα, μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη βιοαισθητήρων με βελτιστοποιημένα αναλυτικά χαρακτηριστικά όπως η ευαισθησία και η σταθερότητα. Έχει αποδειχθεί ότι οι βιομιμητικά παραγόμενες πυριτικές δομές είναι ιδανικά υποστρώματα για την ακινητοποίηση και σταθεροποίηση των ενζύμων, χωρίς να επηρεάζεται η καταλυτική τους ενεργότητα. Τα διάτομα είναι εξαιρετικά παραδείγματα για τον σχηματισμό νανοδομών βασισμένων στο πυρίτιο. Έχει αποδειχθεί ότι συγκεκριμένες πρωτεΐνες που βρίσκονται στα διάτομα και στα σφουγγάρια είναι υπεύθυνες για την βιογένεση του οξειδίου του πυριτίου. Η διευκρίνιση της δομής αυτών των πρωτεϊνών επέτρεψε το σχεδιασμό πρότυπων πολυπεπτιδίων, τα οποία είναι ικανά να συνθέσουν βιομιμητικά παραγόμενο διοξείδιο του πυριτίου. Ένα τέτοιο πολυπεπτίδιο είναι το πολυμερές της πολύ-L-λυσίνης, το οποίο μπορεί να καταλύσει το σχηματισμό του οξειδίου του πυριτίου in vitro, αφού αποτελείται από κατάλοιπα που είναι θετικά φορτισμένα σε ουδέτερο pH. Σε αυτή την εργασία χρησιμοποιούνται οξειδωμένες νανοΐνες άνθρακα, για την ακινητοποίηση του ενζύμου της οξειδάσης της γλυκόζης μέσω απλής προσρόφησης, παρουσία μεταφορέα ηλεκτρονίων. Η χρήση του μεταφορέα ηλεκτρονίων παρέχει τη δυνατότητα της μείωσης του δυναμικού στο ηλεκτρόδιο εργασίας στα 400mV, γεγονός που μειώνει τις παρεμβολές από άλλα οξειδοαναγωγικά συστήματα και επιτρέπει την άμεση μέτρηση πραγματικών δειγμάτων. Τέλος, το βιομιμητικά παραγόμενο διοξείδιο του πυριτίου δημιουργεί μία κάψα πυριτίου γύρω από το νανοϋβρίδιο νανοΐνες άνθρακα/ οξειδάση της γλυκόζης/ μεταφορέα ηλεκτρονίων, η οποία προστατεύει την ενεργή διαμόρφωση τόσο του ενζύμου όσο και ολόκληρου του νανοϋβριδίου. Τα αποτελέσματα από την παρούσα εργασία δείχνουν ότι οι χημικά τροποποιημένες νανοΐνες άνθρακα σε συνδυασμό με το βιομιμητικά παραγόμενο διοξείδιο του πυριτίου ανοίγουν το δρόμο για το σχεδιασμό και την ανάπτυξη βιοαισθητήρων με βελτιωμένα αναλυτικά χαρακτηριστικά. Η τεχνολογία αυτή θα δώσει νέα ώθηση στην κατασκευή και ανάπτυξη βιοαισθητήρων με μεγάλο εύρος εφαρμογών.

Φυσική περιγραφή

69 σ. : εικ. (μερικές έγχ.) ; 30 εκ.

Γλώσσα

Ελληνικά

Θέμα

Biosensors

biomimetically synthesized silica

carbon nanofibers

glucose oxidase

mediator

oxidation of carbon nanofibers

stability