Kwantowe nanostruktury półprzewodnikowe do zastosowań w biologii i medycynie - Rozwój i komercjalizacja nowej generacji urządzeń diagnostyki molekularnej.

Prezentacja na temat: "Kwantowe nanostruktury półprzewodnikowe do zastosowań w biologii i medycynie - Rozwój i komercjalizacja nowej generacji urządzeń diagnostyki molekularnej."— Zapis prezentacji:

1 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 Bezmediatorowa bioelektroredukcja ditlenu na elektrodzie ITO 29.09.2010 r. Instytut Chemii Fizycznej PAN

2 Biokatody oparte na materiałach węglowych do elektroredukcji tlenu Elektrody modyfikowane nanocząstkami węgla lub nanorurkami węglowymi osadzonymi w matrycy polikrzemianowej. Elektrody modyfikowane nanocząstkami węgla i submikrocząstkami polikrzemianowymi o przeciwnych ładunkach. Elektrody modyfikowane nanocząstkami węgla o przeciwnych ładunkach. A.V. Layashenko et. Al. J. Biol. Inorg. Chem.11(2006)963 lakaza K. Mizutani, et al. Acta Cryst. F66 (2010) 765 oksydaza bilirubiny (BOD) O 2 +4H + + 4e - 2H 2 O

3 Instytut Chemii Fizycznej PAN ITO BOD 0.1 M bufor fosforanowy pH 4.8, v = 1 mV s -1 Bioelektrokatalityczna redukcja O 2 BOD

4 Instytut Chemii Fizycznej PAN Cel pracy Próba zastosowania tlenku indu domieszkowanego tlenkiem cyny jako materiału biokatody do elektroredukcji ditlenu

5 BOD ITO NP Instytut Chemii Fizycznej PAN Modyfikacja elektrod ITO nanocząstkami (21 nm) ITO ITO 6L ITO NP ITO

6 Instytut Chemii Fizycznej PAN Bioelektrokatalityczna redukcja O 2 0.1 M bufor fosforanowy pH 4.8, O 2, v = 1 mV s -1

7 Instytut Chemii Fizycznej PAN DET vs. MET DETMET ITO BODITO NP 6 L + BOD ABTS

8 Instytut Chemii Fizycznej PAN Stabilność BODITO NP warstwa sieciująca (albumina, BSA i aldehyd glutarowy, GA) ITO NP BOD ITO NP BOD emb, BSA, GA ITO NP BOD abs, BSA, GA 0.1 M bufor fosforanowy pH 4.8, O 2, E = 0.1 V

9 Instytut Chemii Fizycznej PAN Zn 3 (PO 4 ) 2 4H 2 O W. Shin et al., J. Am. Chem. Soc., 127 (2005) 14590 Zastosowanie ITO NP BOD, BSA, GA jako biokatody w ogniwie tlenowo - cynkowym Hopeite Teoretyczna wartość potencjału obwodu otwartego (OCP) 1.99 V O 2 + BOD4Cu (I) H 2 O +BOD4Cu (II) BOD4Cu (II) BOD4Cu (I) Zn – 2e - Zn 2+

10 Instytut Chemii Fizycznej PAN 1.63 V 43 W cm 2 at 0.86 V 1.6 V 54 W cm 2 at 1.1 V ITO NP BOD emb, BSA, GAITO NP BOD ads, BSA, GA Bioogniwo tlenowo-cynkowe biokatoda ITO NP BOD, BSA, GA

11 Instytut Chemii Fizycznej PAN Dziękuję za uwagę