Ενότητα εργασίας ΕΕ5: Παραδοτέο 5.3: Έκθεση αποτελεσμάτων για τη χρήση νανοδομών σε αισθητήρες

Abstract

Στη συγκεκριμμένη ενότητα εργασίας εξετάστηκαν, μεταξύ άλλων, τα φαινόμενα αλληλεπίδρασης συμπολυμερών με πρωτεΐνες και ειδικότερα οι έρευνες επικεντρώθηκαν στην μελέτη σχετικών εφαρμογών μέσω της πειραματικής ανάπτυξης αισθητήρων ανίχνευσης πρωτεϊνών, από επιστρώσεις συμπολυμερών κατά συστάδες ή τυχαίων πάνω σε πολυμερικές ή γυάλινες οπτικές ίνες. Ειδικότερα στο παραδοτέο αυτό αξιολογήθηκαν τα διάφορα πρωτόκολλα εναπόθεσης του πολυμερούς πάνω σε πολυμερικές ή γυάλινες οπτικές ίνες. Αρχικά χρησιμοποιήθηκε με επιτυχία το συμπολυμερές PtBS-SPS για την ανίχνευση της λυσοζύμης κάνοντας χρήση της ηλεκτροστατικής αλληλεπίδρασης του πολυμερικού στρώματος με την πρωτεΐνη. Η προσρόφηση της λυσοζύμης στο πολυμερικό στρώμα επιφέρει αλλαγές στο οπτικό σήμα (αλλαγές στην ένταση της δέσμης φωτός που διαπερνά την ίνα), οι οποίες συσχετίζονται με την συγκέντρωση της πρωτεΐνης στο υπερκείμενο υδατικό διάλυμα. Υλοποιήθηκε επίσης ανάλογη μελέτη και πειράματα και με συμπολυμερή PS-P2VP (κατά συστάδες και τυχαία) προς ανίχνευση πρωτεϊνης BSA σε φυσιολογικές τιμές pH. Το παραδοτέο περιγράφει την πειραματική ανάπτυξη αισθητήρων πρωτεϊνών από επιστρώσεις συμπολυμερών συμπολυμερές PS-P2VP (κατά συστάδες και τυχαίο) πάνω σε πλαστικές οπτικές ίνες. Η προσρόφηση επίσης της BSA στο πολυμερικό στρώμα επιφέρει αλλαγές στη διάδοση του οπτικού σήματος, οι οποίες είναι δυνατόν να συσχετιστούν με την συγκέντρωση της πρωτεΐνης στο υπερκείμενο διάλυμα. Για την βελτιστοποίηση ανάπτυξης του αισθητήρα πραγματοποιήθηκε φυσικοχημικός και μορφολογικός χαρακτηρισμός των επιστρώσεων. Αναπτύχθηκαν πρωτόκολλα παρασκευής και οπτικού χαρακτηρισμού των επιστρώσεων, καθώς και της λειτουργικότητάς τους σε διαφορετικές συνθήκες. Αξιολογήθηκε η απόκριση των νανοδομών παρουσία διαφορετικών συγκεντρώσεων πρωτεϊνών όπως BSA και λυσοζύμης. Πραγματοποιήθηκε επίσης λεπτομερής μελέτη της εκλεκτικότητας ανίχνευσης των υπό ανάπτυξη αισθητήριων συστημάτων ως προς τη σύμπλεξή τους με τις δύο πρωτεΐνες, με σκοπό να αναγνωριστεί ο μηχανισμός και να ελεγχθεί η διαδικασία συμπλοκοποίησης στην επιφάνεια.