ELEKTROCHEMICZNIE OTRZYMYWANE NANOSTRUKTURY ZŁOTA JAKO PODŁOŻA DLA ENZYMÓW

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "ELEKTROCHEMICZNIE OTRZYMYWANE NANOSTRUKTURY ZŁOTA JAKO PODŁOŻA DLA ENZYMÓW"

Eleonora Madej
7 lat temu
Przeglądów:

1 ELEKTROCHEMICZNIE OTRZYMYWANE NANOSTRUKTURY ZŁOTA JAKO PODŁOŻA DLA ENZYMÓW Aleksandra Pawłowska Pracownia Elektrochemii Promotor: dr hab. Barbara Pałys Tło -

2 Plan prezentacji Jaka jest rola nanonauk w dzisiejszych czasach? Skąd wziął się pomysł badań? Co będę badać i w jaki sposób? Jakich wyników się spodziewam i dlaczego? Czy powierzchnie chropowate są lepsze od gładkich i dlaczego? Gdzie można wykorzystać hybrydy enzymnanocząstka?

3 7 Program Ramowy Program Szczegółowy Budżet w mln euro COOPERATION (WSPÓŁPRACA) Technologie informacyjne Zdrowie Transport Nanonauki Energia Żywność Środowisko Przestrzeń Kosmiczna Bezpieczeństwo Nauki społeczno - ekonomiczne 623

4 Co by tu zrobić? Inspiracja Praca I. Willnera i współpracowników, Nanoparticle-enzyme hybrid systems for nanobiotechnology, Febs Journal 274 (2007) Nanoparticle-enzyme hybrid systems for nanobiotechnology, I. Willner, B. Basnar and B. Willner, Febs Journal 274 (2007)

5 Co zamierzam zrobić?

6 Przebieg badań Gładka powierzchnia złota

7 Elektrochemiczne osadzanie enzymu na powierzchni Roztwór elektrolitu zawierający enzym i monomer. Elektroda złota będzie stanowiła elektrodę pracującą.

8 Sprawdzanie działania enzymu Sposób sprawdzenia działania tak związanego enzymu będzie zależał od jego rodzaju Np. lakaza sprawdzenie jej działania jako katalizatora redukcji tlenu: -woltamperometrię -spektrofotometrię

9 Przebieg badań c.d. Chropowata powierzchnia złota [przygotowana do badania SERS (ang. Surface Enhanced Raman Spectroscopy)]

10 Metody chropowacenia powierzchni Surface-enhanced Raman spectroscopy using metallic nanostructures, T. Vo-Dinh, trends in analytical chemistry, vol. 17, nos. 8+9, 1998

11 Elektrochemiczne chropowacenie powierzchni Surface-Enhanced Raman Scattering: From Noble to Transition Metals and from Rough Surfaces to Ordered Nanostructures, Zhong-Qun Tian, B. Ren and De-Yin Wu, The Jurnal of Physical Chemistry B, vol. 106, nr 37, september 19, 2002

12 Osadzone Au za pomocą koloidu Dendrimer-Modified Silicon Oxide Surfaces as Platforms for the Deposition of Gold and Silver Colloid Monolayers: Preparation Method, Characterization, and Correlation between Microstructure and Optical Properties, G. Bar, S. Rubin, R. W. Cutts, T. N. Taylor, and T. A. Zawodzinski, Langmuir 1996, 12,

13 Powierzchnia chropowata Elektrochemiczne osadzenie enzymu na powierzchni Sprawdzenie działania enzymu

14 Woltamperometria 1 tlen nasycony 2 powietrze nasycone 3 roztwór odtleniony 4 czyta elektroda Poly-o-phenylenediamine as redox mediator for laccase, B. Pałys, A. Bokuna, J. Rogalski, Electrochimica Acta 52 (2007)

15 Spektrofotometria UV-Vis Lakaza z dodatkiem syryngaldazyny zmienia kolor z bezbarwnego na intensywny różowy.

16 Porównanie wyników i spodziewane efekty Po osadzeniu na powierzchni chropowatej spodziewany efekt będzie lepszy niż po osadzeniu na powierzchni gładkiej

17 Czemu spodziewam się takich rezultatów? Obecność klasterów i nanocząstek Obecność klasterów i nanocząstek złota zwiększa powierzchnię dając lepszy jej kontakt z enzymem

18 SERS (ang. Surface Enhanced Raman Spectroscopy) Powierzchniowo wzmocniona spektroskopia Ramana Wzmocnienie sygnału stanowi nałożenie się dwóch mechanizmów: Wzmocnienia chemicznego Wzmocnienia pola elektromagnetycznego Materiały do wykładu Metody fizykochemiczne w badaniach nowych materiałów, prof. J. Borucka - Bukowska

19 Wzmocnienie chemiczne Nakładanie się orbitali walencyjnych cząsteczki zaadsorbowanej i pasma przewodnictwa metalu co powoduje przeniesienie ładunku (charge transfer) z adsorbatu do metalu bądź odwrotnie Materiały do wykładu Metody fizykochemiczne w badaniach nowych materiałów, prof. J. Borucka - Bukowska

20 Wzmocnienia pola elektromagnetycznego Oddziaływanie wektora fali padającej na swobodne elektrony powierzchniowe metalu Materiały do wykładu Metody fizykochemiczne w badaniach nowych materiałów, prof. J. Borucka - Bukowska

21 Dlaczego właśnie powierzchnia do SERS? Z uwagi na jej możliwości, które pozwalają nam dokładnie obejrzeć oddziaływanie powierzchni z przyłączonym enzymem

22 Co mogę sprawdzić dzięki SERS? Która część cząsteczki białka oddziałuje z nanocząstką

23 Czy to jest tylko zaletą? Czasem może stanowić też wadę jak w przypadku badań gdzie do powierzchni elektrody przyczepiamy enzym za pomocą np. wcześniej wspomnianego tiolu. A. Kudelski, Influence of electrostatically bound proteins on the structure of linkage monolayers: adsorption of bovine serum albumin on silver and gold substrates coated with monolayers of 2-mercaptoethanesulphonate, Vibrational Spectroscopy 33 (2003)

24 Gdzie możemy stosować hybrydy enzym nanocząstka? Bioogniwa paliwowe Czujniki optyczne Nanoprzewody Biosensory

25 Dziękuję za uwagę

Podobne dokumenty

dr inż. Beata Brożek-Pluska SERS La boratorium La serowej

dr inż. Beata Brożek-Pluska SERS La boratorium La serowej dr inż. Beata Brożek-Pluska La boratorium La serowej Spektroskopii Molekularnej PŁ Powierzchniowo wzmocniona sp ektroskopia Ramana (Surface Enhanced Raman Spectroscopy) Cząsteczki zaadsorbowane na chropowatych