Победитель конкурса
"Молодые ученые"

Арина
Масленникова

Разработка способа изготовления высокоэффективного ферментного биосенсора с использованием фотоиндукционных процессов

01.00.00 Физико-математические науки


Энгельс


Магистратура, 1 курс, факультет: Нано- и биомедицинских технологий


Описание проекта

Важно улучшать параметры биосенсоров, используя усовершенствования, не приводящие к удорожанию сенсора, вписывающиеся в уже используемые технологии – и это полностью соответствует идее проекта. Фотостимуляция полупроводниковой подложки (трансдьюсера) на этапе формирования на нем органических слоев не требует лазерных установок и высоких мощностей источника света, но приводит к существенным изменениям в механизме иммобилизации молекул ферментов на подложке. У имеющихся аналогов биосенсоров проблемными являются недостаточная чувствительность к аналиту, порог этой чувствительности, надежность, воспроизводимость и долговечность (количество циклов работы). Успешное выполнение проекта позволит улучшить технические характеристики практически любых ферментных биосенсоров, работающих на полевом эффекте. Научная идея основана на управляемом изменении электростатических взаимодействий между слоями гибридной структуры в процессе её изготовления, сохраняемом и в процессе её эксплуатации. Изменение потенциала поверхности полупроводникового преобразователя за счёт фотостимуляции на различных технологических этапах приведет к изменению физико-химических параметров органических слоев, перераспределению зарядов в полиионных молекулах фермента, повышению их биокаталитической активности. Разработка позволит улучшить электрофизические и биохимические характеристики сенсорных структур, разработанных с использованием технологии фотостимулированной адсорбции, использующих в качестве трансдьюсера Si.



Сейчас

Результатом является новая технология и лабораторный образец ферментного биосенсора на полевом эффекте с улучшенными характеристиками. Ожидаются следующие характеристики биосенсора: - точность измерений в широком интервале измеряемых концентраций аналита - 95-98%; - чувствительность (по сдвигу потенциала плоских зон) - не менее 5,8 мВ/мМ; - предел (мин. концентрация) обнаружения аналита 1*10^(-8) моль/л; - срок службы с сохранением технических параметров до 4 месяцев или до 50 циклов измерения.