Τα τελευταία χρόνια με την ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας, η ανίχνευση ποικίλων βιοδεικτών που σχετίζονται με την ανθρώπινη υγεία έχει γίνει όλο και πιο σημαντική. Οι βιοδείκτες αποτελούν χρήσιμο εργαλείο για την εντοπισμό πολλών ασθενειών, όπως είναι ο καρκίνος, τα καρδιαγγειακά νοσήματα, οι νευρολογικές διαταραχές, καθώς και οι παθήσεις των νεφρών. Γι’ αυτό και είναι επιτακτική ανάγκη η ανίχνευσή τους να γίνεται με γρήγορες, απλές και εύκολες τεχνικές. Τέτοιες τεχνικές αποτελούν οι ηλεκτροχημικές μέθοδοι με την χρήση αισθητήρων, οι οποίες έχουν αρχίσει να θεωρούνται από τις πιο ελπιδοφόρες προσεγγίσεις.
Σκοπός της παρούσας ερευνητικής εργασίας είναι η κατασκευή τρισδιάστατα εκτυπωμένου ηλεκτροχημικού αισθητήρα για τον προσδιορισμό βιοδεικτών σε βιολογικά υγρά. Συγκεκριμένα, οι βιοδείκτες που προσδιορίστηκαν ήταν η αδενίνη, η γουανίνη και η κρεατινίνη, με διαφορική παλμική βολταμμετρία. Οι τρισδιάστατοι εκτυπωμένοι αισθητήρες αιθάλης/πολυγαλακτικού οξέος χρησιμοποιήθηκαν για τον ταυτόχρονο προσδιορισμό της αδενίνης και της γουανίνης, ενώ για τον προσδιορισμό της κρεατινίνης χρησιμοποιήθηκαν τρισδιάστατοι εκτυπωμένοι αισθητήρες αιθάλης/πολυγαλακτικού οξέος τροποποιημένοι με οξείδιο του χαλκού. Και στις δύο περιπτώσεις, μελετήθηκαν και βελτιστοποιήθηκαν οι παράμετροι της κάθε βολταμμετρικής μεθόδου και έπειτα, εφαρμόστηκαν σε πραγματικά δείγματα. Οι μέθοδοι που αναπτύχθηκαν ήταν απλές, ταχείες, φιλικές προς το περιβάλλον και παρείχαν χαμηλά όρια ανίχνευσης ίσα με 0,19 μΜ για τον ταυτόχρονο προσδιορισμό της αδενίνης και της γουανίνης, και 1,5 μΜ για τον προσδιορισμό της κρεατινίνης.
(EL)
In recent years, with the advancement of science and technology, the detection of various biomarkers related to human health has gained increasingly importance. Biomarkers are a useful tool for the detection of many diseases, such as cancer, cardiovascular diseases, neurological disorders, as well as kidney diseases. Therefore, it is crucial to detect such diseases using fast, simple, and easy techniques. Electrochemical methods employing smart sensors have emerged as one of the most promising approaches.
The aim of this research is the fabrication of 3D printed electrochemical sensor for the determination of biomarkers in biological fluids. More specifically, the target biomarkers were adenine, guanine, and creatinine, using Differential Pulse Voltammetry (DPV). 3D printed carbon black/ polylactic acid sensors were used for the simultaneous determination of adenine and guanine, while 3D printed carbon black/ polylactic acid sensors modified with copper oxide were used for the determination of creatinine. In both cases, the parameters of each voltammetric method were studied and optimized, and then, the 3D printed sensors were successfully applied to the determination of target biomarkers in real samples. The developed methods were straightforward, rapid, environmentally friendly and provided low limits of detection equal to 0.19 μM for the simultaneous determination of adenine and guanine, and 1.5 μM for the determination of creatinine.
(EN)
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
