Aptamer Biosensors Engineering based on Reflectometric Interference Spectroscopy in Nanoporous Anodic Alumina

Abstract

Els últims avenços en recerca biomèdica han generat la necessitat de nous mètodes analítics. Els biosensors van sorgir com una eina extremadament útil per desenvolupar nous mètodes d'anàlisi. Després dels primers biosensors dissenyats per a la detecció de glucosa, es van començar a investigar nous tipus de sensors i de materials per a fabricar aquests biosensors. Les principals característiques a tenir en compte a l'hora de fabricar un biosensor són: El receptor que reconeixerà específicament a la molècula sota estudi, el material sobre el qual es construirà el sensor i el mètode de detecció que es farà servir. Pel que fa als receptors, els aptàmers han demostrat ser molt útils per detectar de manera molt específica qualsevol tipus de molècula. D'altra banda, estudis amb alúmina nanoporosa anoditzada (NAA de les seves sigles en anglès) han posat en relleu que és un material que aporta gran estabilitat i biocompatibilitat, així com una gran capacitat superfície-volum. Pel que fa a l'mètode de detecció, s'ha demostrat que el mètode de Espectroscòpia d'Interferència Reflectométrica (rifs de les seves sigles en anglès) permet detectar en NAA laEls últims avenços en recerca biomèdica han generat la necessitat de nous mètodes analítics. Els biosensors van sorgir com una eina extremadament útil per desenvolupar nous mètodes d'anàlisi. Després dels primers biosensors dissenyats per a la detecció de glucosa, es van començar a investigar nous tipus de sensors i de materials per a fabricar aquests biosensors. Les principals característiques a tenir en compte a l'hora de fabricar un biosensor són: El receptor que reconeixerà específicament a la molècula sota estudi, el material sobre el qual es construirà el sensor i el mètode de detecció que es farà servir. Pel que fa als receptors, els aptàmers han demostrat ser molt útils per detectar de manera molt específica qualsevol tipus de molècula. D'altra banda, estudis amb alúmina nanoporosa anoditzada (NAA de les seves sigles en anglès) han posat en relleu que és un material que aporta gran estabilitat i biocompatibilitat, així com una gran capacitat superfície-volum. Pel que fa a l'mètode de detecció, s'ha demostrat que el mètode de Espectroscòpia d'Interferència Reflectométrica (rifs de les seves sigles en anglès) permet detectar en NAA la presència de determinades molècules d'una manera barata i senzilla. En aquesta tesi presentem el procés d'optimització i fabricació en NAA d'un biosensor basat en aptàmers usant el mètode rifs com a mètode de detecció presència de determinades molècules d'una manera barata i senzilla. En aquesta tesi presentem el procés d'optimització i fabricació en NAA d'un biosensor basat en aptàmers usant el mètode rifs com a mètode de detecció

Los últimos avances en investigación biomédica han generado la necesidad de nuevos métodos analíticos. Los biosensores surgieron como una herramienta extremadamente útil para desarrollar nuevos métodos de análisis. Después de los primeros biosensores diseñados para la detección de glucosa, se empezaron a investigar nuevos tipos de sensores y de materiales para fabricar dichos biosensores. Las principales características a tener en cuenta a la hora de fabricar un biosensor son: El receptor que reconocerá específicamente a la molécula bajo estudio, el material sobre el cual se construirá el sensor y el método de detección que se usará. Con respecto a los receptores , los aptámeros han demostrado ser muy útiles para detectar de manera muy específica cualquier tipo de molécula. Por otra parte, estudios con alúmina nanoporosa anodizada (NAA de sus siglas en inglés) han puesto de relieve que es un material que aporta gran estabilidad y biocompatibilidad, así como una gran capacidad superficie-volumen. Con respecto al método de detección, se ha demostrado que el método de Espectroscopía de Interferencia Reflectométrica (RIfS de sus siglas en inglés) permite detectar en NAA la presencia de determinadas moléculas de una manera barata y sencilla . En esta tesis presentamos el proceso de optimización y fabricación en NAA de un biosensor basado en aptameros usando el método RIfS como método de detección.

The latest advances in biomedical research have generated the need of new analytical methods. Biosensors emerged as an extremely useful tool for developing new analysis methods. After the first biosensors designed for glucose detection, new types of sensors and materials to manufacture such biosensors began to be investigated. The main characteristics to take into account in the fabrication of a biosensor are: the receptor that will specifically bind to the molecule under study, the material on which the sensor will be built and the detection method that will be used. Regarding to receptors, aptamers in recent years have proven to be very useful for detecting any type of molecule in a very specific manner. On the other hand, studies with nanoporous alumina have highlighted that it is a material that provides great stability and biocompatibility, as well as great surface-volume capacity. Regarding the detection method, the Reflectometric Interference Spectroscopy (RIfS) method has been shown to detect the presence of certain molecules in a cheap and simple way in NAA. Therefore, in this thesis we present the optimization and manufacture in NAA of an aptamer-based biosensor using the RIfS method as a detection method.