Project R-4344

Moleculair bedrukte nanodeeltjes voor biosensing toepassingen (Onderzoek)

Het snel, gevoelig en betrouwbaar detecteren van biologische en chemische stoffen, relevant op het gebied van medische diagnostiek, voedsel- en milieuveiligheid groeit steeds verder aan belang. Het algemeen doel van dit werk is dan ook het realiseren van geavanceerde moleculaire herkenning van biologisch relevante stoffen door het ontwikkelen van nieuwe soorten chemosensoren. Cruciale punten in de ontwikkeling van chemosensoren zijn goed werkende en stabiele detectie-elementen met daarnaast ook optimale bedekking en immobilisatie van deze receptoren op het sensorplatform. Het gebruik van zogenaamde "synthetische" receptoren, zoals moleculair ingeprente polymeren (MIPs), is interessant aangezien deze goedkoper zijn en meer fysische en chemische stabiliteit vertonen in vergelijking met natuurlijke receptoren. MIPs zijn gecrosslinkte polymeren die moleculaire holten bezitten complementair aan een specifiek doelmolecuul wat betreft de grootte, vorm en geometrische organisatie van de functionele groepen. Ondanks de eenvoudige synthese van bulk MIPs leidt deze techniek tot slechte homogeniteit op het gebied van de fysisch-chemische factoren. Omwille van deze nadelen worden alternatieve synthesetechnieken voor MIPs bestudeerd in dit onderzoek. Het doel in dit werk is om een groot actief oppervlaktegebied of bedekking en een hoog oppervlakte-volumeverhouding van de MIPs te bereiken. Om dit doel te realiseren werden MIP nanopartikels gesynthetiseerd door gebruik te maken van de veelzijdige miniemulsietechniek. Miniemulsie polymerisatie leidt tot sferische MIP nanopartikels met goed gedefinieerde afmetingen en geometrieën met hoge actieve sensoroppervlakten, welke geïmmobiliseerd kunnen worden in een hexagonale patroon op de sensorplatformen, wat zal resulteren in een oppervlaktebedekking van ongeveer 75 %. Aangezien de MIP nanopartikels zich in de vorm van milieuvriendelijke water-gebaseerde dispersies bevinden, kunnen deze gemakkelijk geïmmobiliseerd worden, met behulp van verschillende technieken zoals spin-coating, spraying of printing, op sensorplatformen als detectie-elementen.

01 januari 2013 - 31 december 2016