Mikrofluidikai rendszerekbe integrált nanokompozitok fejlesztése plazmonikus bioérzékelőkhöz és SERS-hez
Korunk modern orvosdiagnosztikai módszerei (pl. molekuláris diagnosztika, point-of-care diagnosztika) új kapukat tárnak fel a személyre szabott gyógyászat területén, lehetővé téve a betegségek korai diagnózisát, egyénre és betegségre szabott gyógyszerek kiválasztását és a gyógyulás folyamatos monitorozását. Az új lehetőségek új elvárások elé állítják a célra használható érzékelőket: minden eddiginél jobb detektálási küszöböt, érzékenységet és szelektivitást várunk el eszközeinktől, valamint nagyszámú párhuzamos mérés lehetőséget.
Nanoanyagokat és nanoszerkezeteket elterjedten használnak az érzékelők felsorolt kritikus paramétereinek javítására. Elképzelhetőek olyan szenzorok is, ahol a nanorészecske nem csak javítja a szenzor tulajdonságait, de ő maga az érzékelési kölcsönhatás – a jelgenerálás – elengedhetetlen alkotóeleme. A nanorészecskéken kialakuló, lokalizált felületi plazmon rezonancia (LSPR) alapú ultra-érzékeny törésmutató mérés (akár 10-6-10-7 RIU érzékenység) sikerrel alkalmazható akár egyedi molekulák detektálására is. A nanorészecskék plazmontere továbbá jelentősen felerősíti a közelükben lévő molekulák Raman-szórását (akár 1010-1011 szeres erősítés), ami lehetőséget teremt a minták analitikai célú vizsgálatára is, ú.n. felület erősített Raman-spektroszkópiával (SERS).
Kutatómunkánk célja PDMS (poli-dimetil-sziloxán) polimer felületébe ágyazott arany és ezüst nanorészecske alapú nanokompozitok előállítása LSPR és SERS célra. A nanorészecskék polimer felületre ültetése lehetőséget teremt a plazmonikus szenzorelem vagy SERS szubsztrát PDMS alapú mikrofluidikai elemekbe történő integrálására, így biztosítva a kényelmes mintakezelést. Munkánk kiterjed a nanokompozitok létrehozására, a szintézisük technológiai paramétereinek optimalizálására (plazmonikus érzékenység és Raman-erősítés szempontjából), valamint a létrehozott szenzorelemek tesztelésére és minősítésére optikai spektroszkópiával, Raman-spektroszkópiával és atomerő-mikroszkópiával. Vizsgálatainkkal igazoltuk, hogy az egyszerű és költséghatékony technológiával létrehozott nanokompozitok sikeresen alkalmazhatóak LSPR és SERS célokra.
szerzők
-
Izsold Zsanett
Egészségügyi mérnök szak, mesterképzés
mesterképzés (MA/MSc) -
Borók Alexandra
Egészségügyi mérnök szak, mesterképzés
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Bonyár Attila
Egyetemi docens, Elektronikai Technológia Tanszék
