Ανάπτυξη Χημικών Αισθητήρων για την Ανίχνευση Τοξικών Ουσιών

Νικολέλη, Γεωργία-Παρασκευή; Nikoleli, Georgia-Paraskevi

dc.contributor.author	Νικολέλη, Γεωργία-Παρασκευή	el
dc.contributor.author	Nikoleli, Georgia-Paraskevi	el
dc.date.accessioned	2015-02-17T11:42:43Z
dc.date.available	2015-02-17T11:42:43Z
dc.date.issued	2015-02-17
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/40311
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.1429
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Αναλυτική Χημεία	el
dc.subject	Χημικοί αισθητήρες	el
dc.subject	Ηλεκτρόδιο γραφενίου	el
dc.subject	Ουρία	el
dc.subject	Χοληστερόλη	el
dc.subject	D-dimer	en
dc.subject	Stabilized lipid membranes	en
dc.subject	Electroanalysis	en
dc.subject	Biosensors	en
dc.subject	Graphene nanosheets	en
dc.title	Ανάπτυξη Χημικών Αισθητήρων για την Ανίχνευση Τοξικών Ουσιών	el
dc.contributor.department	Τομέας Χημικών Επιστημών	el
heal.type	doctoralThesis
heal.classification	Χημεία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-01-26
heal.abstract	Η παρούσα διατριβή εμβάθυνε για πρώτη φορά στην κατασκευή χημικών αισθητήρων για την ταχεία ανίχνευση τοξικών ουσιών. Για το σκοπό αυτό κατασκευάσθηκαν και αναπτύχθηκαν βιοαισθητήρες που στηρίζονται σε τυπωμένα κυκλώματα γραφενίου με ακινητοποιημένες σταθεροποιημένες λιπιδικές μεμβράνες. Χρησιμοποιώντας συγκεκριμένες μεθοδολογίες, έγινε ενσωμάτωση στους αισθητήρες διαφόρων υποδοχέων, όπως ενζύμων (ουρεάση και οξειδάση της χοληστερόλης) και αντισωμάτων (αντισώματος του D-dimer). Στη συνέχεια, με χρήση ενόργανων μεθόδων ανάλυσης όπως, διαφορικής θερμιδομετρίας σαρώσεως (DSC), ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σαρώσεως (SEM), φασματοφωτομετρίας Raman, κλπ., προσδιορίστηκε πειραματικά η θέση του υποδοχέα (π.χ. αντίσωμα, ένζυμο, κτλ.) μέσα στη σταθεροποιημένη λιπιδική μεμβράνη του αισθητήρα και εξερευνήθηκε ο μηχανισμός παραγωγής του σήματος. Μελετήθηκε η απόκριση σε διάφορα υποστρώματα με τοξικές εν δυνάμει ενώσεις π.χ. ουρία (ακινητοποίηση ουρεάσης), χοληστερόλη (ακινητοποίηση οξειδάσης της χοληστερόλης) και D-dimer (ακινητοποίηση αντισώματος D-dimer), καθώς και η σταθερότητα του συστήματος των αισθητήρων με το χρόνο. Χαρακτηριστικά αναφέρεται ότι η απόκριση του αισθητήρα της ουρίας σε διάφορες συγκεντρώσεις ουρίας, βρέθηκε να παρουσιάζει υψηλή ευαισθησία (~70 mV/ δεκάδα συγκεντρώσεων) για μια ευρεία περιοχή συγκεντρώσεων της ουρίας που κυμαινόταν από 1 Χ 10−6 Μ ως 1 Χ 10−3 Μ. Επίσης η απόκριση του αισθητήρα της χοληστερόλης σε διάφορες συγκεντρώσεις χοληστερόλης, βρέθηκε να παρουσιάζει υψηλή ευαισθησία (~64 mV/ δεκάδα συγκεντρώσεων) για μια ευρεία περιοχή συγκεντρώσεων της χοληστερόλης που κυμαινόταν από 1 Χ 10−6 Μ ως 1 Χ 10−3 Μ, και είναι καλύτερη από βιβλιογραφικά αναφερθέντες συσκευές βιοαισθητήρες χοληστερόλης. Τέλος η απόκριση του ανοσοαισθητήρα του D-dimer βρέθηκε ικανοποιητική για ένα ευρύ συγκεντρώσεων D-dimer (10-6 μg/ mL έως 10-3 μg/ mL) με ευαισθησία ~59 mV/ δεκάδα συγκεντρώσεων και με μια γρήγορη απόκριση 15s. Εν συνεχεία μελετήθηκε η εκλεκτικότητα της μεθόδου της κατασκευής των αισθητήρων και η άρση των παρεμποδίσεων για να εφαρμοστούν σε πραγματικά δείγματα. Παράλληλα μελετήθηκαν οι συνθήκες για ύπαρξη ικανοποιητικής σταθερότητας και επαναληπτικότητας των χημικών αισθητήρων και ερευνήθηκε η κατασκευή τους σε νανοκλίμακα. Τα αποτελέσματα της εφαρμογής των αισθητήρων που κατασκευάστηκαν σε πραγματικά δείγματα ήταν ικανοποιητικά με αποτέλεσμα για πρώτη φορά στην παγκόσμια βιβλιογραφία να υπάρχει η δυνατότητα να κατασκευαστούν φορητοί χημικοί αισθητήρες για την ανίχνευση τοξικών ουσιών με πολλά πλεονεκτήματα και στο μέλλον να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σαν εναλλακτικά συστήματα αντί των χρονοβόρων, πανάκριβων και πολύπλοκων χρωματογραφικών μεθόδων ανάλυσης.	el
heal.sponsor	Γενική Γραμματεία Έρευνας και Τεχνολογίας-Υπουργείο Ανάπτυξης, Ευρωπαϊκό Τοπικό Ταμείο Ανάπτυξης και Εθνικών Πόρων-ΕΣΠΑ	el
heal.advisorName	Τζαμτζής-Πιλάλης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Τζαμτζής-Πιλάλης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Λιοδάκης, Στυλιανός	el
heal.committeeMemberName	Μούσδης, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Παππά, Αθηνά	el
heal.committeeMemberName	Κορδάτος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Μεθενίτης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Ψαρουδάκης, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	true