Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/11137
Title: Ανίχνευση αναλυτών με οπτικούς αισθητήρες χωρίς τη χρήση ιχνηθετών
Other Titles: Label-free detection of analytes with optical sensors
Authors: Τσουνίδη, Δήμητρα
Keywords: Αφλατοξίνη Μ1
Γάλα
Οπτικός ανοσοαισθητήρας φασματοσκοπίας ανάκλασης λευκού φωτός
Ανίχνευση χωρίς χρήση ιχνηθετών
Keywords (translated): Aflatoxin M1
Milk
Optical sensor based on white light reflectance spectroscopy
Label-free detection
Abstract: Η αφλατοξίνη Μ1 (ΑFM1) είναι μια ισχυρά τοξική και καρκινογόνος ουσία, η οποία εκκρίνεται στο γάλα ανθρώπων και ζώων που έχουν καταναλώσει τροφή μολυσμένη με αφλατοξίνη Β1. Για το λόγο αυτό, η ανίχνευση της στο γάλα είναι ιδιαίτερα σημαντική και η σχετική έρευνα εστιάζεται στην ανάπτυξη ταχειών και υψηλής ευαισθησίας μεθόδων. Στο πλαίσιο αυτό, σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η ανάπτυξη μεθόδου ανοσοχημικού προσδιορισμού της αφλατοξίνης Μ1 σε δείγματα γάλακτος χωρίς τη χρήση ιχνηθετών με οπτικό αισθητήρα που βασίζεται στη φασματοσκοπία ανάκλασης λευκού φωτός. Ο αισθητήρας επιτρέπει την ανίχνευση βιοαντιδράσεων σε πραγματικό χρόνο μέσω της παρακολούθησης των μεταβολών του φάσματος συμβολής του φωτός που ανακλάται από επιφάνεια πυριτίου/διοξειδίου του πυριτίου στην οποία λαμβάνει χώρα η αντίδραση. Στα πλαίσια της εργασίας, αναπτύχθηκε αρχικά ενζυμοανοσοχημικός προσδιορισμός ανταγωνιστικού τύπου της AFΜ1 σε φρεάτια μικροτιτλοδότησης, με στόχο την αξιολόγηση των διαθέσιμων αντιδραστηρίων και την επιλογή των συνθηκών ανάλυσης. Η μέθοδος που αναπτύχθηκε είχε ιδιαίτερα καλή ανιχνευσιμότητα (όριο ανίχνευσης 5 pg/mL) και αξιόπιστη. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε μεταφορά και βελτιστοποίηση του ανοσοπροσδιορισμού στον αισθητήρα όπου μελετήθηκαν επίσης η δυνατότητα αναγέννησης του αισθητήρα. Επίσης, μελετήθηκε η δυνατότητα προσδιορισμού της AFM1 σε δείγματα γάλακτος και διαπιστώθηκε ότι ο προσδιορισμός ήταν εφικτός για διάφορα είδη γάλακτος χωρίς προκατεργασία του δείγματος. Η μέθοδος προσδιορισμού της AFM1 με τον οπτικό ανοσοαισθητήρα ήταν ταχεία (15 min), με χαμηλό όριο ανίχνευσης (25 pg/mL), ακριβής (ανάκτηση 90-110%) και επαναλήψιμη (ενδο- και δι-αναλυτικός συντελεστής διακύμανσης 2,1-6,3 και 3,5-8,2%, αντιστοίχως). Ο αισθητήρας παρείχε δυνατότητα αναγέννησης και επαναχρησιμοποίησης της ίδιας επιφάνειας για 15 τουλάχιστον φορές μέσα στην ίδια ημέρα. Επιπλέον, το σχετικά χαμηλό κόστος της οργανολογίας και των αναλωσίμων καθιστούν τον αναπτυχθέντα ανοσοαισθητήρα ιδιαίτερα ελκυστικό για μετρήσεις πεδίου.
Abstract (translated): Aflatoxin M1 (AFM1) is a very toxic and carcinogenic compound that is detected in the milk of animals (including humans) that ingest food contaminated with aflatoxin B1. Due to its high toxicity, the detection of aflatoxin M1 in milk is quite important and research is focused on the development of fast and highly sensitive analytical methods. In this frame, the aim of the present thesis is the label-free determination of aflatoxin M1 in milk samples with an optical sensor based on white light reflectance spectroscopy. This optical sensor allows the real time and label-free monitoring of biomolecular reactions, by monitoring the shift in the interference spectrum created upon reflection of white light on a silicon/silicon dioxide surface functionalized with recognition biomolecules in the course of the binding reaction. At first, an enzyme immunoassay for the determination of AFM1 was developed in microtiter wells in order to select the reagents and the optimum assay parameters. The method developed was highly sensitive (limit of detection 5 pg/mL) and reliable. After that, the immunochemical assay was transferred to the sensor, where all the assay parameters were fine tuned and in addition, more parameters related exclusively to the sensor performance, such as the stability and the regeneration potential of the sensor surface, were optimized. Moreover, the ability of AFM1 detection in milk samples was investigated and it was found that the determination of AFM1 was feasible in different types of milk without sample pretreatment. The assay of AFM1 with the optical immunosensor assay developed was fast (15 min), sensitive (limit of detection 25 pg/mL), accurate (recovery values 90-110%), and repeatable (intra- and inter assay coefficients of variation 2.1-6.3 and 3.5-8.2%, respectively). The sensor could be regenerated and reused for up to 15 times within the same day. Furthermore, the low cost of instrumentation and consumables make the developed immunosensor particularly attractive for application in the on-site analysis of milk.
Appears in Collections:Τμήμα Χημείας (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
MASTER Δ.ΤΣΟΥΝΙΔΗ.pdf3.79 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons