bioogniw i bioczujników

Prezentacja na temat: "bioogniw i bioczujników"— Zapis prezentacji:

1 bioogniw i bioczujników
Kwantowe nanostruktury półprzewodnikowe do zastosowań w biologii i medycynie - Rozwój i komercjalizacja nowej generacji urządzeń diagnostyki molekularnej opartych o nowe polskie przyrządy półprzewodnikowe 17. Opracowanie podstaw działania sensorów na bazie bioogniw i fotoogniw Elektrody modyfikowane nanomateriałami i enzymami jako potencjalne elektrody bioogniw i bioczujników Instytut Chemii Fizycznej PAN

2 Co zrobiliśmy Instytut Chemii Fizycznej PAN

3 Nowe materiały elektrodowe oparte na nanocząstkach i nanorurkach
Elektrody modyfikowane nanocząstkami węgla osadzonymi w polikrzemianie i miedziowymi oksydoreduktazami Ceramiczne elektrody węglowe modyfikowane nanocząstkami węgla i oksydazą bilirubiny Elektrody modyfikowane nanocząstkami ITO i oksydazą bilirubiny Elektrody wielowarstwowe otrzymane metodą warstwa-po-warstwie z nanocząstek węgla, złota i submikrocząstek polikrzemianowych Elektrody modyfikowane wielo- i jednościennymi nanorurkami węglowymi osadzonymi w polikrzemianie i miedziowymi oksydoreduktazami Zastosowanie biokatody do ogniwa O2-Zn selektywne oznaczanie dopaminy Instytut Chemii Fizycznej PAN

4 Elektrody modyfikowane nanocząstkami węgla osadzonymi w polikrzemianie i miedziowymi oksydoreduktazami SEM d = 8 nm Emperor 2000 (Cabot) CNPs + TMOS (lub MTMOS) zol Lakaza + TMOS BOx + MTMOS Ar Air O2 Instytut Chemii Fizycznej PAN K. Szot et.al. Electrochim. Acta 54 (2009) 4620 W. Nogala et.al. Electrochim. Acta 55 (2010) 5719

5 Ceramiczne elektrody węglowe modyfikowane nanocząstkami węgla i oksydazą bilirubiny (1)
CNPs + TMOS (lub MTMOS) zol AFM Po adsorpcji oksydazy bilirubiny Instytut Chemii Fizycznej PAN W. Nogala, et.al. Electrochim. Acta 55 (2010) 5719

6 Ceramiczne elektrody węglowe modyfikowane nanocząstkami węgla i oksydazą bilirubiny (2)
CCE + BOx CCE + BOx Air Ar Air O2 CCE + CNPs Instytut Chemii Fizycznej PAN W. Nogala, et.al. Electrochim. Acta 55 (2010) 5719

7 Elektrody modyfikowane nanocząstkami ITO i oksydazą bilirubiny
XPS AFM ITO ITO|BOx Instytut Chemii Fizycznej PAN E. Rozniecka, et.al. Electrochim. Acta 56 (2011) 7839

8 Elektrody wielowarstwowe otrzymane metodą warstwa-po-warstwie
z nanocząstek węgla, złota i submikrocząstek polikrzemianowych nm d = 8 nm d = 6 nm Instytut Chemii Fizycznej PAN

9 K. Szot et al. Electrochim. Acta in press
Elektrody wielowarstwowe otrzymane metodą warstwa-po-warstwie z nanocząstek węgla i submikrocząstek polikrzemianowych Instytut Chemii Fizycznej PAN K. Szot et al. Electrochim. Acta in press

10 Elektrody wielowarstwowe otrzymane metodą warstwa-po-warstwie
z nanocząstek węgla Bioelektrokataliza (BOx) redukcji tlenu woltametria oksydazy glukozy 1 10 5 3 Instytut Chemii Fizycznej PAN K. Szot et.al. Electrochem. Commun. 12 (2010) 737.

11 Elektrody wielowarstwowe otrzymane metodą warstwa-po-warstwie
z nanocząstek złota Powierzchniowy rezonans plazmonowy Elektrokataliza utleniania glukozy Instytut Chemii Fizycznej PAN A. Celebanska et.al. Electrochem. Commun. 13 (2011) 1170

12 Elektrody modyfikowane wielo- i jednościennymi nanorurkami węglowymi osadzonymi w polikrzemianie i miedziowymi oksydoreduktazami (1) SWCNTs SWCNTs Instytut Chemii Fizycznej PAN M. Jonsson-Niedziółka et. Al.., Electrochim. Acta 55 (2010) 8744

13 Elektrody modyfikowane wielo- i jednościennymi nanorurkami węglowymi osadzonymi w polikrzemianie i miedziowymi oksydoreduktazami (2) 500 nm Instytut Chemii Fizycznej PAN M. Jonsson-Niedziółka et. Al.., Electrochim. Acta 55 (2010) 8744

14 biokatody do ogniwa O2 - Zn
Sztuczne serum, O2 1.34 V 67.1 μW cm-2 przy 0.54 V 1.29 V 47.0 μW cm-2 przy 0.47 V 1.25 V 66 μW cm-2 przy 0.33 V Instytut Chemii Fizycznej PAN

15 Selektywne oznaczanie dopaminy
MeOH ACN Czułość 10-7 mol dm-3 Substancje przeszkadzające 10-3 mol dm-3 Instytut Chemii Fizycznej PAN A. Celebanska et.al. Biosens. Bioelectron. 26 (2011) 4417

16 Statystyka 8 publikacji (Electrochemistry Communications, Electrochimica Acta, Biosensors Bioelectronics) 4 krajowe zgłoszenia patentowe 2 wyróżnione rozprawy doktorskie (W. Nogala, A. Leśniewski, IChF) 1 praca magisterska (A. Celebańska WCh UW) 1 licencjat (D. Tomaszewska UKSW) 4 praktyki wakacyjne Publikacja K. Szot i inni (Electrochimica Acta 2009) nagrodzona Oronzio and Niccolò De Nora Foundation Young Author Prize (ISE) oraz III nagroda na konkursie publikacji IChF 2009 Publikacja W. Nogala, A Celebańska i inni (Electrochimica Acta 2010) III nagroda na konkursie publikacji IChF 2010 Praca magisterska A. Celebańska III nagroda w konkursie HASCO-LEK 2010 Instytut Chemii Fizycznej PAN

17 Współpraca IChF PAN Zespoły: Fiałkowski, Garstecki, Hołyst, Jabłoński, Kutner, Pietraszkiewicz Rogalski – UMCS, Marken – Bath UK, Wittstock – Oldenburg (Germany) Amano Enzyme, Cabot Corp. Instytut Chemii Fizycznej PAN

18 Co mamy jeszcze zamiar zrobić
Instytut Chemii Fizycznej PAN

19 Nowe materiały elektrodowe oparte na nanocząstkach i nanorurkach
Konstrukcja układów mikroprzepływowych z elektrodami modyfikowanymi nanocząstkami węgla Elektrody modyfikowane nanorurkami TiO2 i barwnikami … Zastosowanie Fotobioogniwo glukozowo-tlenowe Samonapędzający się czujnik oparty na bioogniwie paliwowym Elektrochemiczne oznaczanie neuroprzekaźników w warunkach stacjonarnych i mikroprzepływie Reakcje bioelektrokatalityczne w zawiesinie nanocząstek węgla – w poszukiwaniu pojedynczych zjawisk elektrochemicznych Instytut Chemii Fizycznej PAN

20 Dziekuję za uwagę! Instytut Chemii Fizycznej PAN