Bottom-up surface engineering for the construction of (bio) sensoring systems: design strategies and analytical applications

Nassef, Hossam Metwally Ahmed

Pertenece a la colección TDX:SerieTesis

TÍTULO:

Bottom-up surface engineering for the construction of (bio) sensoring systems: design strategies and analytical applications - TDX:351

Handle:

http://hdl.handle.net/20.500.11797/TDX351

Fecha:	2009-04-24
Departamento/Instituto:	Departament d'Enginyeria Química Universitat Rovira i Virgili.
Director:	O'Sullivan, Ciara Fragoso Sierra, Alex
Autor:	Nassef, Hossam Metwally Ahmed
Título:	Bottom-up surface engineering for the construction of (bio) sensoring systems: design strategies and analytical applications

Descripción:	El trabajo descrito en la presente tesis ha sido organizado en capitulos en los que se detallan diferentes artículos publicados, enviados para su publicación o en preparacion en los cuales esta basada la tesis. El Capitulo 1 es una introducción en la que se presenta el estado del arte del tema y los objetivos de la tesis. En los Capítulos 2 a 4 se evalúan las propiedades electrocatalíticas de diferentes mediadores (hidracina, NADH y ácido ascórbico) que podrían ser utilizados en reacciones de reciclado de substratos enzimáticos en estrategias de amplificación de señal en biosensores. La hidracina es usada como antioxidante y agente reductor, el NADH es fundamental para el funcionamiento de oxidorreductasas y deshidrogenasas y el ácido ascórbico (AA, vitamina C) es de gran importancia como antioxidante. Las propiedades electrocatalíticas de monocapas de o-aminofenol (o-AP) en superficies de carbón vítreo fueron empleadas en la caracterización electroquímica de estos mediadores con el objetivo de seleccionar el mediador más adecuado. Para ello se determinaron diferentes parámetros cinéticos asociados empleando voltametría cíclica e hidrodinámica, así como cronoamperometría y cronocoulometría de doble potencial, siendo el acido ascórbico es mas adecuado en términos de coste, respuesta electroquímica y estabilidad. Teniendo en cuenta estas propiedades del AA, se decidió explorar otras posibles aplicaciones clínicas y en análisis de alimentos de este sistema. En primer lugar se estudio la determinación de acido úrico en presencia de AA, el cual coexiste en diferentes fluidos biológicos y se estudió su determinación en muestras reales de orina (Capítulo 4). En los Capítulos 5 y 6 se detalla la utilización de electrodos desechables modificados con o-AP fabricados con la técnic Specifically outlining the work achieved in this PhD thesis, the work is organised into separate articles that have been published, submitted or are under preparation for submission.Chapter 1 is an introduction, in which the state of the art and objectives are presented. In Chapters 2-4, different potential mediators that could be used for the catalytic interaction with the enzymatic product o-AP were evaluated and due to their well characterized properties, hydrazine, NADH and ascorbic acid were selected for further study. Hydrazine is used as an antioxidant and reducing agent; NADH plays an important rule in oxidoreductases and dehydrogenase systems and ascorbic acid (vitamin C) is an antioxidant whose detection is important in clinical and food applications. The electrocatalytic properties of o-aminophenol films grafted on glassy carbon surfaces have been employed for the electrochemical evaluation of hydrazine, NADH and ascorbic acid, to select the most relevant as a recycling mediator in the planned signal amplification strategy. To evaluate the best mediator, the reaction kinetics between mediators and the o-AP/o-QI were extensively studied using different techniques such as cyclic voltammetry, hydrodynamic voltammetry, double potential step chronoamperometry, and double potential step chronocoulometry. Of them, ascorbic acid was selected as the mediator for regeneration of the o-AP film and substrate recycling. We had thus demonstrated an interesting catalytic system for the oxidation of ascorbic acid, which is stable, sensitive and reproducible, and we decided to explore this system for clinical and food applications. In the first application, we targeted the determination of uric acid (UA) in the presence of ascorbic acid (AA), which commonly co-exist in biolog
Tipo:	info:eu-repo/semantics/publishedVersion info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Coautor:	Departament d'Enginyeria Química Universitat Rovira i Virgili.
Títol:	Bottom-up surface engineering for the construction of (bio) sensoring systems: design strategies and analytical applications
Idioma:	eng
Materia:	577 - Bioquímica. Biologia molecular. Biofísica 543 - Química analítica 54 - Química
Formato:	application/pdf
Autor:	Nassef, Hossam Metwally Ahmed
Derechos:	info:eu-repo/semantics/openAccess ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al repositori institucional de la Universitat Rovira i Virgili. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a aquest repositori (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
Fecha:	2009-04-24
Editor:	Universitat Rovira i Virgili
Materia:	577 - Bioquímica. Biologia molecular. Biofísica 543 - Química analítica 54 - Química
Idioma:	eng
Editor:	Universitat Rovira i Virgili
Fuente:	TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
Identificador:	urn:isbn:9788469232354 http://hdl.handle.net/10803/8569
Formato:	application/pdf
Palabra clave:	Biosensors Gliadin Ascorbic acid NADH Hycrazine

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Memoria	Memoria	application/pdf

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