Układy biodetekcyjne na bazie mikro- i nanostruktur polianilinowych
Loading...
Date
2011-09-12T09:47:07Z
Authors
Bartkowiak, Kamila Helena
Advisor
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Biodetection system based on polyaniline micro and nanostructures
Abstract
Głównym celem niniejszej pracy była ocena możliwości wykorzystania mikro- i nanostruktur polianilinowych w roli elementu aktywnego dla nanobiodetektora progowego on-off bakterii i bioczujnika markerów prognostycznych takich jak: albumina i albumina modyfikowana niedokrwieniem mięśnia sercowego (IMA).
W konstrukcji nanobiodetektora progowego on-off, zastosowano zredukowaną ilość włókien polianilinowych, które otrzymano w procesie mikroelektropolimeryzacji chlorowodorku aniliny. Badania przeprowadzone na bakteriach: P. aeruginosa, E. clocae, E. coli potwierdziły, że urządzenie skonstruowane na bazie pojedynczych mikro- i nanowłókien polianilinowych, informuje o przekroczeniu w badanej próbie określonej liczby komórek bakterii.
Zdolność albumin do wiązania jonów Co2+ i jej utrata pod wpływem niedokrwienia mięśniowego, była wskazówką, że nanobioczujnik powinien zawierać jony Co 2+.W związku z tym na potrzeby konstrukcji detektora tych białek opracowano metodę elektrochemicznego otrzymywania sieci włókien polianilinowych modyfikowanych jonami Co2+. W badaniach modelowych na albuminie poddanej działaniu wolnych rodników ustalono, że czujnik na bazie tak zmodyfikowanego polimeru jest w stanie wykryć utratę zdolności wiązania jonów Co2+ przez białko. Ponieważ zmniejsza się siła oddziaływania pomiędzy albuminą a jonami metalu, tym samym obserwuje się spadek odpowiedzi elektrycznej urządzenia. Natomiast na podstawie badań przeprowadzonych w układzie stacjonarnym i przepływowym na albuminach ustalono, że czujnik ten może posłużyć do oznaczania stężenia tego białka.
The primary purpose of this paper was to assess the possibilities to employ the polyaniline micro and nanostructures as an active element for a threshold on-off nanobiodetector for bacteria and a biodetector for diaprognostic markers such as: albumin- and IAM-modified albumin. A reduced number of polyaniline fibers has been applied in the nanobiodetector. The fibers have been obtained in a micropolymerization process. Tests conducted in such bacteria as: Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter clocae, Escherichia coli have confirmed that the device designed on the basis of single polyaniline micro and nanofibers in informs about exceeded number of bacterial cells in the examined sample. The ability of albumins to bind the Co2+ ions and its loss under the influence of the ischemia indicated that the nanobiodetector should contain the Co2+ ions. Therefore, for the purpose of constructing the detector of those proteins, a method of electrochemical generation of polyaniline fiber has been developed. Model tests on albumin exposed to free radicals (hydrogen peroxide) have revealed that the detector bases on such a modified polymer is able to detect that the protein has lost its ability to bind the Co2+ ions. As the reaction force between albumin and the metal ions becomes weaker, the electric response of the device decreases. On the other hand, tests conducted in the stationary and flow-through systems on albumins have shown that the nanobiodetector based on polyaniline fiber network may be used to identify the concentration level of this protein.
The primary purpose of this paper was to assess the possibilities to employ the polyaniline micro and nanostructures as an active element for a threshold on-off nanobiodetector for bacteria and a biodetector for diaprognostic markers such as: albumin- and IAM-modified albumin. A reduced number of polyaniline fibers has been applied in the nanobiodetector. The fibers have been obtained in a micropolymerization process. Tests conducted in such bacteria as: Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter clocae, Escherichia coli have confirmed that the device designed on the basis of single polyaniline micro and nanofibers in informs about exceeded number of bacterial cells in the examined sample. The ability of albumins to bind the Co2+ ions and its loss under the influence of the ischemia indicated that the nanobiodetector should contain the Co2+ ions. Therefore, for the purpose of constructing the detector of those proteins, a method of electrochemical generation of polyaniline fiber has been developed. Model tests on albumin exposed to free radicals (hydrogen peroxide) have revealed that the detector bases on such a modified polymer is able to detect that the protein has lost its ability to bind the Co2+ ions. As the reaction force between albumin and the metal ions becomes weaker, the electric response of the device decreases. On the other hand, tests conducted in the stationary and flow-through systems on albumins have shown that the nanobiodetector based on polyaniline fiber network may be used to identify the concentration level of this protein.
Description
Wydzial Chemii: Pracownia Fizykochemii Materiałów i Nanotechnologii
Sponsor
Keywords
Mikro- i nanostruktury polianilinowe, Polyaniline micro- and nanostructures, Nanobiodetektor, Nanobiodetector, Układy detekcyjne, Detections systems, Polianilina, Polyaniline