Ακινητοποίηση πρωτεϊνών σε υμένια TiO2 για την κατασκευή ηλεκτροχημικών βιοαισθητήρων

Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται χρήση λεπτών υμενίων TiO2 ως στερεό υπόστρωμα για την ακινητοποίηση πρωτεϊνών με απώτερο σκοπό την ανάπτυξη ενός αμπερομετρικού βιοαισθητήρα με ευαισθησία στο υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2). Αρχικά περιγράφεται η λειτουργία των βιοαισθητήρων καθώς και οι...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Τιφλίδου, Χριστίνα
Άλλοι συγγραφείς: Τοπογλίδης, Εμμανουήλ
Μορφή: Thesis
Γλώσσα:Greek
Έκδοση: 2013
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://hdl.handle.net/10889/6132
id nemertes-10889-6132
record_format dspace
spelling nemertes-10889-61322022-09-05T14:07:25Z Ακινητοποίηση πρωτεϊνών σε υμένια TiO2 για την κατασκευή ηλεκτροχημικών βιοαισθητήρων Τιφλίδου, Χριστίνα Τοπογλίδης, Εμμανουήλ Φωτεινός, Δημήτριος Μπουρόπουλος, Νικόλαος Μπακανδρίτσος, Άρης Tiflidou, Christina Βιοαισθητήρες Ακινητοποίηση πρωτεϊνών Υμένια TiO2 Κυκλική βολταμμετρία Ευαισθησία σε H2O2 Χαρακτηρισμός SEM, TEM, XRD, BET Biosensors Protein binding TiO2 films Cyclic voltammetry Sensitivity to H2O2 SEM TEM XRD BET characterization 543 Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται χρήση λεπτών υμενίων TiO2 ως στερεό υπόστρωμα για την ακινητοποίηση πρωτεϊνών με απώτερο σκοπό την ανάπτυξη ενός αμπερομετρικού βιοαισθητήρα με ευαισθησία στο υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2). Αρχικά περιγράφεται η λειτουργία των βιοαισθητήρων καθώς και οι σημαντικότεροι τύποι βιοαισθητήρων που έχουν κατασκευαστεί μέχρι σήμερα. Σημαντικό ρόλο στην επιτυχή κατασκευή ενός βιοαισθητήρα παίζει η επιλογή του υλικού που θα χρησιμοποιηθεί ως υπόστρωμα / ηλεκτρόδιο (υμένια TiO2) καθώς και ο τρόπος που ακινητοποιείται το βιομόριο πάνω σε αυτό, γι’ αυτό και έχει δοθεί έμφαση στην ανάλυση των παραπάνω πληροφοριών. Επίσης περιγράφεται η δομή και η φυσική λειτουργία της πρωτεΐνης, (κυτόχρωμα c), που χρησιμοποιήθηκε ως το βιομόριο επιλογής για την ανάπτυξη του βιοαισθητήρα. Αναλύθηκαν επίσης οι κρυσταλλικές δομές του διοξειδίου του τιτανίου, οι βασικές φυσικοχημικές τους ιδιότητες και οι λόγοι που επιλέξαμε την ανατάση για τη συγκεκριμένη εργασία. Περιγράφεται η πειραματική διαδικασία εναπόθεσης των υμενίων του TiO2 σε υποστρώματα αγώγιμου υάλου. Στη συνέχεια περιγράφονται οι πειραματικές διατάξεις που χρησιμοποιήθηκαν τόσο για τον χαρακτηρισμό των υμενίων διοξειδίου του τιτανίου (TiO2) όσο και για την αναλυτική μελέτη της ακινητοποίησης του κυτοχρώματος c πάνω σε αυτά. Τέλος περιγράφεται η ηλεκτροχημική κυψελίδα 3 ηλεκτροδίων και η τεχνική της κυκλικής βολταμετρίας που επιλέχθηκαν τόσο για τη μελέτη των ηλεκτροχημικών ιδιοτήτων των υμενίων TiO2 με ή χωρίς ακινητοποιημένη πρωτεΐνη όσο και για την ανάπτυξη ενός αμπερομετρικού βιοαισθητήρα με ευαισθησία στο H2O2. In the present study, the use of thin nanocrystalline TiO2 films as solid substrates for protein immobilization and for the development of an electrochemical biosensor for hydrogen peroxide (H2O2) are investigated. First of all, a general description of biosensors and their most important types that have been developed to date is given. For the successful development of a biosensor, the choice of material/substrate used as the surface/electrode (thin film of TiO2) for the attachment of the bio-molecule of interest, as well as the manner in which the bio-molecule is immobilized upon it are critical and therefore emphasis is given for the analysis of this information. Furthermore, a description of the structure and basic functions of the bio-molecules (cytochrome c and hemoglobin), used for the immobilization studies and for the development of the biosensor is presented. Additionally, the crystalline structures of titanium dioxide have been analyzed, along with its basic physicochemical properties and the reasons for choosing its anatase structure for the specific project. In the experimental part, the deposition of the colloidal TiO2 paste on conducting glass for the preparation of the thin mesoporous TiO2 films is described in detail. Also described are the experimental techniques used for the characterization of these films as well as a thorough analysis of the binding of cytochrome c upon them and the parameters that influence its adsorption. Finally, description of the 3-elecrode electrochemical cell used in this study of perform of cyclic voltammetry experiments in order to investigate the electrochemical properties of the TiO2 thin films with or without immobilized protein is given. The same setup is also used for the development of an electrochemical biosensor for H2O2. 2013-07-03T10:33:54Z 2013-07-03T10:33:54Z 2013-02-26 2013-07-03 Thesis http://hdl.handle.net/10889/6132 gr 0 application/pdf
institution UPatras
collection Nemertes
language Greek
topic Βιοαισθητήρες
Ακινητοποίηση πρωτεϊνών
Υμένια TiO2
Κυκλική βολταμμετρία
Ευαισθησία σε H2O2
Χαρακτηρισμός SEM, TEM, XRD, BET
Biosensors
Protein binding
TiO2 films
Cyclic voltammetry
Sensitivity to H2O2
SEM
TEM
XRD
BET characterization
543
spellingShingle Βιοαισθητήρες
Ακινητοποίηση πρωτεϊνών
Υμένια TiO2
Κυκλική βολταμμετρία
Ευαισθησία σε H2O2
Χαρακτηρισμός SEM, TEM, XRD, BET
Biosensors
Protein binding
TiO2 films
Cyclic voltammetry
Sensitivity to H2O2
SEM
TEM
XRD
BET characterization
543
Τιφλίδου, Χριστίνα
Ακινητοποίηση πρωτεϊνών σε υμένια TiO2 για την κατασκευή ηλεκτροχημικών βιοαισθητήρων
description Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται χρήση λεπτών υμενίων TiO2 ως στερεό υπόστρωμα για την ακινητοποίηση πρωτεϊνών με απώτερο σκοπό την ανάπτυξη ενός αμπερομετρικού βιοαισθητήρα με ευαισθησία στο υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2). Αρχικά περιγράφεται η λειτουργία των βιοαισθητήρων καθώς και οι σημαντικότεροι τύποι βιοαισθητήρων που έχουν κατασκευαστεί μέχρι σήμερα. Σημαντικό ρόλο στην επιτυχή κατασκευή ενός βιοαισθητήρα παίζει η επιλογή του υλικού που θα χρησιμοποιηθεί ως υπόστρωμα / ηλεκτρόδιο (υμένια TiO2) καθώς και ο τρόπος που ακινητοποιείται το βιομόριο πάνω σε αυτό, γι’ αυτό και έχει δοθεί έμφαση στην ανάλυση των παραπάνω πληροφοριών. Επίσης περιγράφεται η δομή και η φυσική λειτουργία της πρωτεΐνης, (κυτόχρωμα c), που χρησιμοποιήθηκε ως το βιομόριο επιλογής για την ανάπτυξη του βιοαισθητήρα. Αναλύθηκαν επίσης οι κρυσταλλικές δομές του διοξειδίου του τιτανίου, οι βασικές φυσικοχημικές τους ιδιότητες και οι λόγοι που επιλέξαμε την ανατάση για τη συγκεκριμένη εργασία. Περιγράφεται η πειραματική διαδικασία εναπόθεσης των υμενίων του TiO2 σε υποστρώματα αγώγιμου υάλου. Στη συνέχεια περιγράφονται οι πειραματικές διατάξεις που χρησιμοποιήθηκαν τόσο για τον χαρακτηρισμό των υμενίων διοξειδίου του τιτανίου (TiO2) όσο και για την αναλυτική μελέτη της ακινητοποίησης του κυτοχρώματος c πάνω σε αυτά. Τέλος περιγράφεται η ηλεκτροχημική κυψελίδα 3 ηλεκτροδίων και η τεχνική της κυκλικής βολταμετρίας που επιλέχθηκαν τόσο για τη μελέτη των ηλεκτροχημικών ιδιοτήτων των υμενίων TiO2 με ή χωρίς ακινητοποιημένη πρωτεΐνη όσο και για την ανάπτυξη ενός αμπερομετρικού βιοαισθητήρα με ευαισθησία στο H2O2.
author2 Τοπογλίδης, Εμμανουήλ
author_facet Τοπογλίδης, Εμμανουήλ
Τιφλίδου, Χριστίνα
format Thesis
author Τιφλίδου, Χριστίνα
author_sort Τιφλίδου, Χριστίνα
title Ακινητοποίηση πρωτεϊνών σε υμένια TiO2 για την κατασκευή ηλεκτροχημικών βιοαισθητήρων
title_short Ακινητοποίηση πρωτεϊνών σε υμένια TiO2 για την κατασκευή ηλεκτροχημικών βιοαισθητήρων
title_full Ακινητοποίηση πρωτεϊνών σε υμένια TiO2 για την κατασκευή ηλεκτροχημικών βιοαισθητήρων
title_fullStr Ακινητοποίηση πρωτεϊνών σε υμένια TiO2 για την κατασκευή ηλεκτροχημικών βιοαισθητήρων
title_full_unstemmed Ακινητοποίηση πρωτεϊνών σε υμένια TiO2 για την κατασκευή ηλεκτροχημικών βιοαισθητήρων
title_sort ακινητοποίηση πρωτεϊνών σε υμένια tio2 για την κατασκευή ηλεκτροχημικών βιοαισθητήρων
publishDate 2013
url http://hdl.handle.net/10889/6132
work_keys_str_mv AT tiphlidouchristina akinētopoiēsēprōteïnōnseymeniatio2giatēnkataskeuēēlektrochēmikōnbioaisthētērōn
_version_ 1771297259081695232