Modifikace povrchů pro biosenzory založené na rezonanci povrchových plazmonů

Bc. Martina Šeršeňová

Bakalářská práce

Surface modifications for surface plasmon resonance-based biosensors

Abstract:

This bachelor thesis focuses on biosensors based on surface plasmon resonance (SPR). Biosensors are analytical devices mainly used for their high specificity provided by biorecognition molecules, such as antibodies. Surface plasmon resonance occurs after photons impact a metal layer on the chip surface, leading to electrons moving due to the excitation. Sensor chip selection and its modification are the critical factors affecting the SPR biosensor performance. This thesis studies the binding properties of human serum albumin (HSA) and its specific antibody on different surfaces of SPR chips. The perfor-mance of the immunoreagents was first tested using an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). After the evaluation, surfaces based on self-assembled monolayers of car-boxyl groups (mecraptoundecanoic acid) and amino groups (cysteamine) were prepared. The results obtained with these surfaces were compared with a commercial carboxymeth-ylated dextran sensor chip. The cysteamine-modified surface was the least suitable for the measurement. The results obtained using the surface based on mecraptoundecanoic acid were successful, but the commercial surface based on carboxymethylated dextran showed the best results.

Abstract:

Táto bakalárska práca sa zameriava na biosenzory založené na povrchovej plazmónovej rezonancii (SPR). Biosenzory sú analytické zariadenia, ktoré sú využívané najmä pre vysokú špecificitu poskytnutú biorekogničnými molekulami, ako sú protilátky. K povrchovej plazmónovej rezonancii dochádza po tom, čo fotón dopadne na kovový povrch čipu, čo vedie k rozpohybovaniu elektrónov ako následok excitácie. Výber čipu a modifikácie jeho povrchu sú jedným z najdôležitejších faktorov pri takýchto meraniach. V tejto práci sú skúmané väzobné vlastnosti ľudského sérového albumínu (HSA) a špecifickej protilátky na rôznych povrchoch SPR čipov. Funkčnosť imunoreagencií bola najskôr overená pomocou enzýmovo značeného imunostanovenia (ELISA). Po jeho vyhodnotení boli pripravené povrchy na báze spontánne usporiadanej monovrstvy s karboxyskupinami (merkaptoundekanová kyselina) a aminoskupinami (cysteamín). Výsledky namerané na týchto povrchoch boli porovnané s výsledkami dosiahnutými s využitím komerčného karboxymethyldextránového čipu. Povrch modifikovaný cysteamínom bol na meranie najmenej vhodný, výsledky dosiahnuté s využitím povrchu na báze karboxyskupín bolo úspešné, no komerčný povrch na báze karboxymethylovaného dextránu vykazoval najlepšie výsledky.

Klíčová slova

Biosenzory, Rezonancia povrchových plazmónov, SPR, Ľudský sérový albumín, ELISA, Protilátka, Biosensors, Surface Plasmon Resonance, Human Serum Albumin, Antibody

Jazyk práce: slovenština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 1. 6. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 9. 7. 2021
• Vedoucí: Mgr. Zdeněk Farka, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Hana Šimečková

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Aplikovaná biochemie / Aplikovaná biochemie