Организация, в которой проходила защита:
Санк-Петербргский государственный университет
Год защиты:2016
Аннотация:В последние годы медицина и наука далеко шагнули в плане диагностики и лечения многих заболеваний. Одними из так называемых «помощников» в борьбе за здоровье человека стали биосенсоры, с помощью которых можно провести раннее диагностирование и тем самым предотвратить многие распространенные заболевания. Наиболее распространенными маркерами заболеваний являются глюкоза и пероксид водорода, которые используются в диагностике и лечении таких заболеваний как: сахарный диабет, рак, атеросклероз и многих других. Большая часть исследований и разработок в области биосенсоров связана с ферментами, так как они удобны для использования в качестве долговременных определителей концентрации аналитов. Ферментные сенсоры основаны на применении электрохимического способа определения веществ, образующихся в ходе ферментативного превращения. Однако они имеют ряд недостатков, наиболее важными из которых являются высокая стоимость ферментов и сложная процедура иммобилизации фермента на поверхность электрода. В связи с этим в последнее время все больший интерес представляют сенсоры, в которых отсутствует фермент. Главными их преимуществами являются более высокая чувствительность и точность определения, а также тот факт, что процесс переноса электрона происходит непосредственно на электрохимически активные центры поверхностного слоя сенсорного материала, что позволяет увеличить аналитический сигнал и снизить соотношение «сигнал-шум».
Следует отметить, что на данный момент существует большое количество научных работ, посвященных разработке и дизайну бесферментных сенсоров, основанных на нано- и микроразмерных металлических структурах. Распространенными материалами при создании бесферментных сенсоров для определения пероксида водорода и глюкозы являются наночастицы меди и золота, что обусловлено их каталитической активностью, химической стойкостью и высокой электропроводностью. Также особый интерес для создания высокочувствительных сенсоров представляет собой получение биметаллических наноструктур. По сравнению с монометаллическими наночастицами, биметаллические наноструктуры обладают большей каталитической активностью, лучшей устойчивостью к деактивации и большей каталитической селективностью.
Существует множество методов создания микроструктур, но для большинства из них процесс получения является неоправданно дорогостоящим и сложным. В данной работе предложен более легкий и дешевый способ – метод лазерно-индуцированного осаждения металлов из раствора. Его преимуществами являются невысокая стоимость оборудования, использование малых объемов растворов металлизации, одностадийность процесса. Метод позволяет получить микроструктуры заданного размера толщиной 10-100 мкм с высокоразвитой и пористой поверхностью.
Данная работа посвящена синтезу проводящих золотых и медно-золотых микроструктур с помощью метода лазерно-индуцированного осаждения металлов из раствора и изучению их сенсорной активности по отношению к глюкозе и пероксиду водорода.