Μικρορευστονική διάταξη με αντιβακτηριακή επιφάνεια ZnO             για τη λύση βακτηρίων

Ξεσφύγγη, Υβόννη; Xesfyngi, Yvonni

dc.contributor.author	Ξεσφύγγη, Υβόννη	el
dc.contributor.author	Xesfyngi, Yvonni
dc.date.accessioned	2023-01-18T11:35:02Z
dc.date.available	2023-01-18T11:35:02Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56755
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24453
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Μικροσυστήματα και Νανοδιατάξεις”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Αντιβακτηριακή δράση	el
dc.subject	Νανοδομημένη επιφάνεια	en
dc.subject	Αρνητικά(-) βακτήρια	el
dc.subject	Οξείδιο του ψευδαργύρου	el
dc.subject	Antibacterial surfaces	el
dc.subject	Μικρo-ρευστονικά συστήματα	el
dc.subject	Nanostructured surface	en
dc.subject	Gram Negative(-) bacteria	en
dc.subject	Zinc oxide	en
dc.subject	Microfluidic systems	en
dc.title	Μικρορευστονική διάταξη με αντιβακτηριακή επιφάνεια ZnO για τη λύση βακτηρίων	el
dc.title	Microfluidic system with an antibacterial surface of ZnO for bacterial lysis	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Μικροσυστήματα	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-07-22
heal.abstract	Στην παρούσα εργασία μελετήθηκαν μικρο-κανάλια από οξείδιο του ψευδαργύρου (ZnO), με τις ιδιότητες του νανοδομημένου αυτού υλικού να αποτελούν ένα αποτελεσματικό εργαλείο για την αντιβακτηριακή δράση του, συγκεκριμένα στην κυτταρική λύση των βακτηρίων E.coli. Με την εκμετάλλευση των χημικών ιδιοτήτων του αλλά και της τοπογραφίας στην επιφάνεια του, μελετάται σαν αντιβακτηριακό υλικό και αναλύονται οι πιθανοί μηχανισμοί που οδηγούν στην κυτταρική λύση βακτηρίων, διερευνώντας κυτταρικούς πληθυσμούς υπό στατικές συνθήκες και συνθήκες ροής, σε διάφορους χρόνους παραμονής των βακτηρίων κοντά σε επιφάνειες ZnO. Στα μικρο-ρευστονικά συστήματα, ιδιαίτερα όταν αυτά αφορούν ένα ολοκληρωμένο σύστημα διάγνωσης με βάση την ανίχνευση του γενετικού υλικού (molecular diagnostics) του μικροοργανισμού του ενδιαφέροντος μας, το στάδιο της λύσης των κυττάρων είναι πρωταρχικής ανάγκης για την έκλυση του γενετικού υλικού και την επεξεργασία του σε επόμενα στάδια μέχρι την ανίχνευση του. Συνήθως, οι τεχνικές λύσης περιλαμβάνουν ένα σύνολο από χημικά αντιδραστήρια ή θερμική κατεργασία, αλλά πιο πρόσφατα και σε ερευνητικό επίπεδο περιλαμβάνουν έξυπνες γεωμετρίες που ενσωματώνονται σε υποστρώματα κατασκευής μικρορευστονικών με στόχο τη λύση των κυττάρων. Στα υπό εξέταση μικρο-κανάλια, που περιέχουν επιφάνειες νανοδομημένου ZnO, αποδεικνύεται ότι σε στατικές συνθήκες και σε μικρό χρόνο παραμονής (15 min) επιτυγχάνεται εντυπωσιακά υψηλός ρυθμός θανάτωσης των βακτηρίων, με το βακτηριακό τοίχωμα να αλληλεπιδρά τόσο με την νανοδομημένη τοπογραφία του υλικού, αλλά επίσης με υψηλή συγκέντρωση δραστικών ριζών οξυγόνου που παράγονται από το ZnO εξαιτίας της ενεργής επιφάνειας του. Αυτό οδηγεί σε έκλυση του ενδοκυτταρικού περιεχομένου και επομένως του γενετικού υλικού (DNA) που θέλουμε να αναλύσουμε στη συνέχεια. Αρχικά μελετήθηκε η αντιβακτηριακή δράση νανοδομημένων επιφανειών ZnO σε σύγκριση με συνήθεις πολυμερικές επιφάνειες (PMMA). Η μέθοδος επίστρωσης τρυβλίων και καταμέτρηση ζωντανών αποικιών σε διάφορους χρόνους παραμονής χρησιμοποιήθηκε για το χαρακτηρισμό της αντιβακτηριακής δράσης της επιφάνειας ZnO. Στη συνέχεια, χαρακτηρίστηκε η αποτελεσματικότητα της κυτταρικής λύσης μέσα στο μικροκανάλι με βάση την ανίχνευση του DNAμε την ημιποσοτική μέθοδο ενίσχυσης DNA με βάση την αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR) και τον ποσοτικό προσδιορισμό της συγκέντρωσης του DNA μέσω απορρόφησης στο UVστο ακατέργαστο προϊόν λύσης που συλλέχθηκε στην έξοδο του μικρο-καναλιού. Επιπλέον, προσδιορίστηκε το εκλυμένο DNA μέσω φθορισμού του βρωμιούχου αιθιδίου (EtBr) και επιβεβαίωσε την παρουσία του DNA στο κυτταρόλυμα που παράχθηκε μέσα στα μικρο-κανάλια ZnO. Τέλος, ο ρυθμός θανάτωσης των βακτηρίων μελετήθηκε στατικά και υπό ροή μέσα στα κανάλια, για να εξακριβωθεί ο μηχανισμός θανάτωσης των βακτηρίων, σαν αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης αυτών με τη νανοδομημένη επιφάνειας ZnO στο κανάλι.	el
heal.advisorName	Τσερέπη, Αγγελική	el
heal.committeeMemberName	Τσερέπη, Αγγελική	el
heal.committeeMemberName	Κόκκορης, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Τσουκαλάς, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	other	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	120 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false