Universitat Pompeu Fabra
Rivera Gil, Pilar
2021-10-07
130 p.
Universitat Pompeu Fabra. Departament de Ciències Experimentals i de la Salut
The existence and progression of certain diseases are associated with the imbalances of different biomolecules. The multiplex sensing of hydrogen peroxide and pH can be potentially used for understanding the progression of certain diseases (e.g., Alzheimer's disease) and applied for diagnosis. In this thesis, nanosensors based on surface-enhanced Raman scattering (SERS) were provided for real time multiplexing of intracellular hydrogen peroxide and pH dynamics. We systematically studied the fundamental factors and the impact aspects for the synthesis and modification of metallic nanostructure as SERS platform. Then we synthesized gold silica nanocapsules which anchored ensembles of interparticle hot spots in their inner surface offering robust Raman signals. The performance of 3-mercaptophenylboronic acid and 4-mercaptobenzoic acid modified gold silica nanocapsules coupling with SERS was further verified for multiplexing intracellular hydrogen peroxide and pH monitoring under different conditions. Facile and reliable multiplex nanosensors for intracellular hydrogen peroxide and pH were reported here.
El desarrollo de determinadas enfermedades se asocia a los desequilibrios de diferentes biomoléculas. La detección múltiple del peróxido de hidrógeno y el pH puede usarse potencialmente para comprender la progresión de ciertas enfermedades y su diagnóstico como la enfermedad de Alzheimer. En esta tesis, se desarrollaron nanosensores para La espectroscopía Raman de superficie mejorada (del inglés SERS) para la detección concomitante de las dinámicas del peróxido de hidrógeno y del pH intracelulares en tiempo real. Estudiamos los factores fundamentales que afectan la síntesis y modificación de nanoestructura metálica como plataforma SERS. Luego, sintetizamos nanocápsulas de sílice y oro provistos de conjuntos de puntos calientes entre partículas en su superficie interna que ofrecen señales Raman robustas. Se verificó el rendimiento de la señal Raman para la detección concomitante del peróxido de hidrógeno intracelular y la monitorización del pH en diferentes condiciones, usando nanocápsulas de sílice y oro modificadas con ácido 3-mercaptofenilborónico y ácido 4-mercaptobenzoico. Reportamos el uso de nanosensores múltiples, fáciles y fiables, para la detección del peróxido de hidrógeno y el pH intracelulares.
Surface-enhanced Raman scattering (SERS) multiplexing; Plasmonic; Nanocapsules; Hydrogen peroxide and pH intracellular dynamic; SERS-based ELISA dignostic test; Multiplexación de la espectroscopia Raman de superficie mejorada (SERS); Nanocapsulas plasmónicas; Dinámica intracelular de pH y peróxido de hidrógeno; Modificación del test ELISA con SERS
577 - Material bases of life. Biochemistry. Molecular biology. Biophysics
ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. 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 servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
