Nanočástice pro detekci acetylcholinesterasy

Bc. Ondřej Šabacký

Master's thesis

Nanoparticles for detection of acetylcholinesterase

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá problematikou stanovení inhibitorů acetylcholinesterasy (AChE) pomocí biosenzorů s AChE imobilizovanou na jejich povrchu. Jako modelový inhibitor byl použit eserin (physostigmin). V praktické části byly nejdříve stanoveny amperometrické odezvy na ITO (cínem dopovaný oxid inditý) páscích a platinových elektrodách s imobilizovanou AChE s použitím substrátu acetylthiocholinu (ATCh). Dále byly připraveny stříbrné nanočástice stabilizované citrátem sodným a draselným (citrate-capped AgNPs) a jejich velikost stanovena pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM). Tyto nanočástice byly využity pro stanovení inhibice AChE vyvolané agregační reakcí. Průběh agregace těchto nanočástic byl také ověřen pomocí Ramanovy spektroskopie. Nakonec byly u platinových elektrod s imobilizovanou AChE pomocí cyklické voltametrie (CV) stanoveny rozdíly v odezvách na různé koncentrace inhibitoru eserinu.

Abstract:

This diploma thesis deals with the determination of acetylcholinesterase (AChE) inhibitors using biosensors with surface-immobilized AChE. Eserine (physostigmine) was used as a model inhibitor. In the practical part, amperometric responses for ITO (indium tin oxide) strips and platinum electrodes with surface-immobilized AChE were first determined using acetylthiocholine substrate (ATCh). Furthermore, silver nanoparticles stabilized with sodium and potassium citrate (citrate-capped AgNPs) were prepared, and their size was characterized using atomic force microscopy (AFM). These nanoparticles were further used for the determination of AChE inhibition triggered by aggregation reaction. The course of aggregation of these nanoparticles was also verified by Raman spectroscopy. Finally, for platinum electrodes with surface-immobilized AChE, differences in responses to different concentrations of eserine inhibitor were determined by cyclic voltammetry (CV).

Keywords

acetylcholinesterasa, inhibitory acetylcholinesterasy, elektrochemie, stříbrné nanočástice, ITO, acetylcholinesterase, acetylcholinesterase inhibitors, electrochemistry, silver nanoparticles

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 1. 6. 2021

Thesis defence

• Date of defence: 30. 6. 2021
• Supervisor: doc. RNDr. Petr Skládal, CSc.
• Reader: Mgr. Zdeněk Farka, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Analytical biochemistry