Electrochemical Biosensing Platforms for Human and Plant Monitoring
Tid: On 2024-10-16 kl 10.00
Plats: F3 (Flodis), Lindstedtsvägen 26
Språk: Engelska
Ämnesområde: Kemi
Respondent: Qianyu Wang , Tillämpad fysikalisk kemi, Chemical Sensing Group
Opponent: Docent Georgios Sotiriou, Karolinska Institutet
Handledare: Universitetslektor Gaston A. Crespo, Tillämpad fysikalisk kemi
QC 20240924
Abstract
En växande efterfrågan har uppstått på nya point-of-care-plattformar (POC) som kan leverera tillförlitliga kliniska data i realtid genom minimalt invasiva procedurer. För närvarande härrör majoriteten av kliniska data från analys av insamlade biologiska prover, främst blod eller växtsaft. Tyvärr kostar dessa metoder obehag för patienter och är till och med destruktiva för växter, eftersom konventionell savinsamling kräver att växterna offras. Bristen på bärbara verktyg för snabb patient-/anläggningsövervakning på plats har drivit forskning på alternativa strategier som använder biosensorer.
Glukometern (dvs blodsockermätaren) framstår som ett av de mest framgångsrika exemplen på en POC-enhet. Det återspeglar nyckelfunktionerna vi strävar efter i en sådan biosensingplattform: minimala begränsningar för vem och var den kan användas, kombinerat med hög tillförlitlighet och prisvärdhet. Noterbart är den elektrokemiska avläsningen fördelaktig i detta fall på grund av dess snabba svar, breda detekteringsområde och enkla integration i bärbara enheter. I detta avseende introducerar denna doktorsavhandling framsteg inom elektrokemiska bioavkänningsplattformar för att detektera olika analyter både hos människor och växter. De viktigaste resultaten sammanfattas i avsnittet Resultat och diskussion baserat på de fyra publicerade artiklarna.
Först utvecklades den första typen av elektrokemisk biosensor för bestämning av glycin i olika humana biovätskor (t.ex. blod, svett och urin). Med tanke på den ökande betydelsen av aminosyradetektering för kliniska tillämpningar skapade vi sedan en ny biosensingplattform baserad på mikronålar (MN) som syftar till att mäta i interstitiell vätska (ISF). Denna minimalt invasiva strategi framhäver nyheten i vårt andra arbete. För det tredje utökar vi MN-baserade biosensorer till en annan viktig analyt, laktat, som tidigare analyserats flitigt i svett. Slutligen visade vi det första exemplet på att använda MN-sensorer för kontinuerlig och realtidsövervakning av anläggningar.