Fotoluminescencyjne i elektrochemiczne (bio)czujniki na bazie porowatego krzemu i tlenku cynku do ciągłego wykrywania mykotoksyn i glukozy
Loading...
Date
2023
Authors
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Photoluminescent and electrochemical (bio)sensors based on porous silicon and zinc oxide for continuous mycotoxins and glucose detection
Abstract
W obliczu trwającego globalnego kryzysu zdrowotnego, który wymaga szybkiego i precyzyjnego wykrywania niebezpiecznych mikroorganizmów (bio)czujniki stały się niezastąpionymi narzędziami, które umożliwiają testy na dużą skalę poza laboratorium. Są one stosowane w wielu obszarach, takich jak sektor morski, rolnictwo, itp. W sektorze spożywczym (bio)czujniki wykorzystywane są do wykrywania patogenów żywności, tj. grzybów i ich toksycznych metabolitów (mikotoksyn), w celu wyeliminowania ich negatywnego wpływu na ludzi i zwierzęta. Cykl publikacji [Publikacje I-III] reprezentujący merytoryczne rozdziały niniejszej rozprawy doktorskiej poświęcony jest szybkiemu, bezznacznikowemu wykrywaniu mikotoksyn w czasie rzeczywistym za pomocą optycznych bioczujników. Warto również podkreślić ważną rolę, jaką (bio)czujniki odgrywają w medycynie, gdzie wykorzystywane są do monitorowania metabolizmu, profilu hormonalnego, itp. Obecnie podejmowane są wysiłki, aby bezpiecznie i w sposób ciągły wykrywać anality zawarte w nieinwazyjnych płynach ustrojowych, takich jak łzy lub pot. Wysiłki te wynikają z chęci ograniczenia potrzeby pobierania próbek w sposób inwazyjny (nakłuwanie opuszków palców w celu pomiaru poziomu cukru). W niniejszej rozprawie podjęto udaną próbę przetestowania rozciągliwego, mocowanego do skóry (bio)czujnika do monitorowania stężenia glukozy w pocie w czasie rzeczywistym.
In the face of the ongoing global health crisis, which requires rapid and precise detection of dangerous microorganisms, (bio)sensors have become indispensable tools that enable large-scale testing outside the laboratory. They are used in many areas, such as the marine sector, agriculture, etc. In the food sector, (bio)sensors are used to detect food pathogens, i.e. fungi and their toxic metabolites (mycotoxins), in order to eliminate their negative impact on humans and animals. The cycle of publications [Publications I-III] representing substantive chapters of this doctoral dissertation is devoted to fast, label-free detection of mycotoxins in real time using optical biosensors. It is also worth emphasizing the importance of (bio)sensors in medicine, where they are used to monitor metabolism, disease development, hormonal profile, etc. Continued efforts are now being made to safely and continuously detect the analytes of interest in non-invasive body fluids such as saliva, tears, and sweat. These efforts are driven by the need of minimizing everyday invasive sampling such as finger-pricking for blood sugar measurements. In this dissertation, a successful attempt was made to produce and test a flexible, stretchable, skin-attachable enzymatic sensor for real-time sweat glucose monitoring.
In the face of the ongoing global health crisis, which requires rapid and precise detection of dangerous microorganisms, (bio)sensors have become indispensable tools that enable large-scale testing outside the laboratory. They are used in many areas, such as the marine sector, agriculture, etc. In the food sector, (bio)sensors are used to detect food pathogens, i.e. fungi and their toxic metabolites (mycotoxins), in order to eliminate their negative impact on humans and animals. The cycle of publications [Publications I-III] representing substantive chapters of this doctoral dissertation is devoted to fast, label-free detection of mycotoxins in real time using optical biosensors. It is also worth emphasizing the importance of (bio)sensors in medicine, where they are used to monitor metabolism, disease development, hormonal profile, etc. Continued efforts are now being made to safely and continuously detect the analytes of interest in non-invasive body fluids such as saliva, tears, and sweat. These efforts are driven by the need of minimizing everyday invasive sampling such as finger-pricking for blood sugar measurements. In this dissertation, a successful attempt was made to produce and test a flexible, stretchable, skin-attachable enzymatic sensor for real-time sweat glucose monitoring.
Description
Wydział Fizyki
Sponsor
Polish National Science Center for its financial support through the research projects within OPUS programs (project no. 2017/27/B/ST8/01506). I acknowledge the financial support from the projects “Srodowiskowe interdyscyplinarne studia doktoranckie w zakresie nanotechnologii” no. POWR.03.02.00-00-I032/16, and H2020-MSCA-RISE-2017, “Novel 1D photonic metal oxide nanostructures for early stage cancer detection” (project no. 778157). I am very grateful to the Foundation for Polish Science for the START 2021 scholarship for young scientists (START 57.2021).
Keywords
bioczujnik, biosensor, fotoluminescencja, photoluminescence, krzem porowaty, porous silicon, tlenek cynku, zinc oxide, wykrywanie, detection