Jaskółowski Marcin

Zakład Chemii Nieorganicznej
Pracownia Teorii i Zastosowań Elektrod

Metody tworzenia i badania warstw aptamerowych na elektrodzie

Marcin Jaskółowski

Promotor: dr hab. Agnieszka Więckowska

Celem pracy jest optymalizacja warunków procesu otrzymywania monowarstwy aptamerów na powierzchni złotych elektrod oraz charakterystyka powstałych układów metodami elektrochemicznymi, optycznymi i grawimetrycznymi.

Aptamery, odkryte w latach 90 XX wieku są to najczęściej krótkie (20 – 80 nt) łańcuchy oligonukleotydowe bądź polipeptydowe, które charakteryzują się wysokim powinowactwem do cząsteczek, zarówno organicznych jak i nieorganicznych. Nowe aptamery uzyskuje się z wykorzystaniem metody SELEX (Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment), co pozwala na otrzymanie sekwencji wiążących niemalże dowolny związek, przy zapewnieniu bardzo wysokiej swoistości. Dzięki wysokiej czułości i biokompatybilności, aptamery mogą być uznawane za konkurencję dla przeciwciał. Aptamery stosuje się głównie do projektowania i tworzenia biosensorów czułych na biologicznie istotne związki, min. markery nowotworowe.

Jednym z najważniejszych zagadnień związanych z opracowywaniem nowych biosensorów jest proces przygotowywania i porządkowania warstwy receptorowej, czyli w tym przypadku warstwy łańcuchów DNA o zaprojektowanej sekwencji. W trakcie badań przeanalizowano wpływ metod przygotowywania monowarstwy oligonukleotydów na ich gęstość powierzchniową na elektrodzie. W tym celu zbadano proces unieruchamiania ssDNA modyfikowanego grupą tiolową na powierzchni elektrody złotej w zmiennych warunkach. Zmieniano czas trwania procesu, stosunek molowy pomiędzy próbnikiem DNA, a obojętnym tiolem uszczelniającym, środowisko reakcji, dodatek soli magnezu, oraz przyłożone do elektrody napięcie.

Pomiary przeprowadzono metodami elektrochemicznymi w obecności wskaźnika – chlorku heksaaminorutenu (III), oraz metodą mikrowagi kwarcowej, która dzięki piezoelektrycznym właściwościom kryształu kwarcu pozwala na detekcję nanogramowych zmian na powierzchni elektrody. Trzecią stosowaną techniką jest spektroskopia rezonansu plazmonów powierzchniowych, która dzięki zastosowaniu dwóch różnych długości fali światła wzbudzającego, oprócz zmiany masy pozwala również oszacować grubość otrzymanej na powierzchni złota monowarstwy.