Accessible fabrication of advanced nanobiosensors using simple strategies
Els nanobiosensors es consideren avui dia dispositius analítics essencials que estan redefinint camps com la medicina de precisió i el monitoratge ambiental. A mesura que aquestes tecnologies es tornen més sofisticades, sorgeix la necessitat urgent de mètodes de fabricació de sensors simples, person...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de documento: | tese |
| Estado: | Versão publicada |
| Data de publicação: | 2025 |
| País: | España |
| Recursos: | CBUC, CESCA |
| Repositório: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/695069 |
| Acesso em linha: | http://hdl.handle.net/10803/695069 |
| Access Level: | Acesso embargado |
| Palavra-chave: | Impressió injecció de tinta Inkjet printing Impresión inyección de tinta Nanobiosensors Nanobiosensores Fabricació accessible Accessible fabrication Fabricación accesible Ciències Experimentals 543 |
| Resumo: | Els nanobiosensors es consideren avui dia dispositius analítics essencials que estan redefinint camps com la medicina de precisió i el monitoratge ambiental. A mesura que aquestes tecnologies es tornen més sofisticades, sorgeix la necessitat urgent de mètodes de fabricació de sensors simples, personalitzables i de baix cost, que siguin accessibles i fàcils d'utilitzar fins i tot en entorns amb recursos limitats. Diversos laboratoris han explorat mètodes de fabricació de biosensors de baix cost i baixa complexitat, desenvolupant processos més democràtics per facilitar els avenços en biosensat, així com una transició més ràpida i senzilla cap al mercat i l'usuari final. Entre els enfocaments emergents, la impressió per injecció de tinta permet la producció escalable i econòmica de sensors. Aquest mètode de fabricació, altament versàtil, pot utilitzar diferents tipus de tintes – conductores, dielèctriques i aïllants – i diversos tipus de substrats. Els enfocaments “Plug and Print” són especialment atractius, basats en impressores domèstiques per a la fabricació de transductors electroquímics, destinats finalment a aplicacions de biosensat. Aquest enfocament combina la simplicitat dels equips d'oficina – una impressora d'injecció de tinta, una impressora de cera i una plastificadora – amb una acurada selecció de materials i mètodes. L'objectiu d'aquesta tesi doctoral és descriure el desenvolupament i la caracterització d’un flux de treball de fabricació sense sala blanca per a elèctrodes nanoestructurats utilitzant equip domèstic, i validar els dispositius optimitzats per a la detecció electroquímica basada en ADN de diferents biomarcadors associats a aplicacions rellevants en el camp de la salut. El Capítol 1 ofereix una introducció general als biosensors electroquímics, amb un enfocament especial en la detecció basada en àcids nucleics. Es discuteixen els principis dels biosensors basats en ADN i CRISPR, els mètodes de fabricació i les estratègies per millorar el rendiment analític. El Capítol 2 presenta els objectius que han motivat aquest treball de tesi, que es poden resumir com enfocaments democràtics per a aplicacions bioanalítiques. El Capítol 3 introdueix l’enfocament plug-and-print utilitzant impressores d’injecció de tinta de consum per a la fabricació de sensors electroquímics de baix cost. El Capítol 4 explora la integració d’inks basats en nanopartícules d’or (inks d’AuNPs) en la plataforma de fabricació, i descriu el mètode “click-sintering”, una estratègia innovadora per a la fabricació d’elèctrodes d’or nanoporós amb millor rendiment electroquímic. Finalment, el Capítol 5 presenta les aplicacions dels elèctrodes nanoporosos fabricats mitjançant impressió inkjet per a diferents plataformes de biosensat, incloent la detecció de gens del SARS-CoV-2, infeccions patògenes mitjançant tecnologia CRISPR-Cas i biomarcadors per a malalties hepàtiques. |
|---|