"Μικρο-εναπόθεση βιολογικών υλικών και πολυμερών με
laser για την ανάπτυξη βιοαισθητήρων και χημικών
αισθητήρων"

Χατζηπέτρου, Μαριαννέζα

dc.contributor.author	Χατζηπέτρου, Μαριαννέζα	el
dc.date.accessioned	2015-11-04T10:58:27Z
dc.date.available	2015-11-04T10:58:27Z
dc.date.issued	2015-11-04
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/41517
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.2940
dc.rights	Default License
dc.subject	αισθητήρες, εκτύπωση, βιουλικά, λειζερ, υπερυδρόφοβες επιφάνειες, laser, biosensors, chemical sensors, superhydrophobic surfaces, printing	el
dc.title	"Μικρο-εναπόθεση βιολογικών υλικών και πολυμερών με laser για την ανάπτυξη βιοαισθητήρων και χημικών αισθητήρων"	el
dc.contributor.department	ΦΥΣΙΚΗΣ	el
heal.type	doctoralThesis
heal.classification	ΦΥΣΙΚΗ	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-09-30
heal.abstract	Στα πλαίσια αυτής της διδακτορικής διατριβής, μελετήθηκε η αλληλεπίδραση παλμών μικρής χρονικής διάρκειας (ns) με οργανικά υλικά, με σκοπό την επιλεκτική εναπόθεσή τους σε υποστρώματα αισθητήρων. Η εναπόθεση των οργανικών διαλυμάτων επιτεύχθηκε μέσω της τεχνικής εναπόθεσης με laser, LIFT. Η τεχνική LIFT χρησιμοποιήθηκε για την εκτύπωση βιολογικών διαλυμάτων, για την ακινητοποίηση των βιομορίων σε επιφάνειες αισθητήρων, για την εκτύπωση νανοσύνθετων πολυμερών αλλά και ως τεχνική χαρακτηρισμού υπερυδρόφοβων επιφανειών. Ξεκινώντας με την ερευνητική μελέτη που διεξάχθηκε κατά την διάρκεια της παρούσας διδακτορικής διατριβής, παρουσιάζεται η χρήση της τεχνικής LIFT για την εκτύπωση μικρο-σταγόνων από υδατικό διάλυμα ολιγονουκλεοτιδίων σε αισθητήρες χωρητικότητας. Οι ολιγονουκλετιδικές αλυσίδες που χρησιμοποιήθηκαν, αποτελούσαν τα μόρια ανιχνευτές για την ανίχνευση ιόντων βαρέων μετάλλων σε υδατικά διαλύματα. Για την δημιουργία του εν λόγω αισθητήρα, έγινε εκτύπωση ολιγονουκλεοτιδίων σε υπέρλεπτες μεμβράνες πυριτίου, οι οποίες αποτελούν το εύκαμπτο ηλεκτρόδιο μίας δομής πυκνωτή. Κατά την παρουσία ιόντων βαρέων μετάλλων, προκαλούνται χημικές αντιδράσεις μεταξύ των ολιγονουκλεοτιδικών αλυσίδων, οι οποίες οδηγούν στην παραμόρφωση του εύκαμπτου ηλεκτροδίου του πυκνωτή και κατά συνέπεια στην μεταβολή την καταγραφόμενης χωρητικότητας.Προχωρώντας στην δεύτερη εφαρμογή της τεχνικής LIFT, στην εκτύπωση βιομορίων, παρουσιάζεται η μελέτη εκτύπωσης και ακινητοποίησης του ενζύμου λακκάση, σε ηλεκτρόδια γραφίτη με σκοπό την ανάπτυξη ηλεκτροχημικού αισθητήρα. Το ένζυμο λακκάση είναι υπεύθυνο για την διεξαγωγή οξειδω- αναγωγικών αντιδράσεων παρουσία φαινολικών ενώσεων, με αποτέλεσμα την δυνατή καταγραφή μεταβολής ρεύματος που οδηγεί και στην ανίχνευση των ενώσεων αυτών. Η χρήση της τεχνικής LIFT για την απευθείας ακινητοποίηση της λακκάσης, διεύρυνε τις πιθανές εφαρμογές της χρήσης της τεχνικής εκτύπωσης με laser, LIFT, για την ακινητοποίηση βιομορίων σε επιφάνειες, εκτός της επιλεκτικής εκτύπωσής τους.Η μελέτη των μηχανισμών εκτύπωσης υγρών μέσω της τεχνικής LIFT, οδήγησε στην συνέχεια στην αποκάλυψη των φυσικών διεργασιών που οδηγούν στην ακινητοποίηση των βιομορίων. Ο συνδυασμός της υψηλής ταχύτητας πρόσκρουσης των σταγόνων που εκτυπώνονται (έως 250 m/s) με την μικρο και νανο τραχύτητα μιας επιφάνειας, είναι οι ιδιότητες που οδηγούν στην φυσική προσρόφηση των βιομορίων στην τοπογραφία των επιφανειών. Η μοναδική ιδιότητα της τεχνικής LIFT, για εκτύπωση σταγόνων που προσκρούουν στην επιφάνεια του αποδέκτη με μεγάλες ταχύτητες και κατά συνέπεια πιέσεις πρόσκρουσης, έδωσε την δυνατότητα εφαρμογής της τεχνικής LIFT, ως μέθοδο δυναμικού χαρακτηρισμού υπερυδρόφοβων επιφανειών. Τέλος, στα πλαίσια της παρούσας διατριβής, παρουσιάζεται και η μελέτη εκτύπωσης νανοσύνθετων πολυμερών (Nafion με νανοσωλήνες άνθρακα), για την ανάπτυξη χημικού αισθητήρα αερίων. οι ενώσεις που χρησιμοποιήθηκαν ως αναλύτες είναι αιθανόλη και υγρασία, οι οποίες ανιχνεύτηκαν με τους εν λόγω αισθητήρες με όριο ανίχνευσης για την αιθανόλη 5000 ppm και για την υγρασία σε ποσοστό 20%.	el
heal.advisorName	ΖΕΡΓΙΩΤΗ, ΙΩΑΝΝΑ	el
heal.committeeMemberName	ΖΕΡΓΙΩΤΗ, ΙΩΑΝΝΑ	el
heal.committeeMemberName	ΣΕΡΑΦΕΤΙΝΙΔΗΣ, ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ	el
heal.committeeMemberName	ΤΣΟΥΚΑΛΑΣ, ΔΗΜΗΤΡΗΣ	el
heal.committeeMemberName	ΡΑΠΤΗΣ, ΙΩΑΝΝΗΣ	el
heal.committeeMemberName	ΚΟΥΡΚΟΥΛΗΣ, ΣΤΑΥΡΟΣ	el
heal.committeeMemberName	ΧΑΤΖΑΝΔΡΟΥΛΗΣ, ΣΤΑΥΡΟΣ	el
heal.committeeMemberName	ΓΟΓΓΟΛΙΔΗΣ, ΕΥΑΓΓΕΛΟΣ	el
heal.academicPublisher	Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	141
heal.fullTextAvailability	true