Glutamaatin amperometrinen mittaaminen

Simple item page
dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorKaivosoja, Emilia 
dc.contributor.authorTujunen, Noora-Maria 
dc.contributor.departmentDepartment of Electronicsen
dc.contributor.departmentElektroniikan laitosfi
dc.contributor.schoolSähkötekniikan korkeakoulufi
dc.contributor.supervisorLaurila, Tomi 
dc.date.accessioned2013-07-11T12:06:59Z
dc.date.available2013-07-11T12:06:59Z
dc.date.issued2013-06-10 
dc.description.abstractGlutamaatti on yleisin hermovälittäjäaine nisäkkäiden keskushermostossa. Häiriöt sen säätelyssä on liitetty useisiin neurologisiin sairauksiin, kuten Alzheimerin tautiin, skitsofreniaan ja Parkinsonin tautiin. Näihin sairauksiin liittyvien oireiden lievittämiseen tai poistamiseen käytettävien menetelmien lisäksi tehokas hoitaminen vaatii myös glutamaatin ja muiden hermovälittäjäaineiden pitoisuuksien seuraamista aivoissa. Sähkökemiallisia menetelmiä on käytetty laajalti hermovälittäjäaineiden tunnistamisessa. Amperometriset bioanturit soveltuvat hyvin sähköisesti inaktiivisten hermovälittäjäaineiden, kuten glutamaatin ja asetyylikoliinin, havaitsemiseen. Tämä vaatii kuitenki spesifisten entsyymien immobilisointia elektrodin pinnalle. Tässä työssä tutkitti sekä itse valmistettujen että kaupallisten amperometristen bioanturien toimintaa in vitro olosuhteissa. Anturien rakenteelliseen tutkimiseen käytettiin optista mikroskopiaa ja pyyhkäisyelektronimikroskopiaa. Mittaukset suoritettiin sekoittamattomissa liuoksissa dekantterilasissa tai erikoisvalmisteisessa virtauskammiosysteemissä. Erilaisten glutamaatti- ja askorbiinihappokonsentraatioiden lisäksi myös lämpötilan vaikutus pyrittiin selvittämään. Kokeet osoittivat, että anturien vaste on korkeampi 37 °C:ssa kuin huoneenlämmössä. Lopputuloksista on lisäksi pääteltävissä, että toimintakykyisten pinnoituskerrosten kehittäminen amperometrisille bioantureille ei ole yksioikoista. Tämä johtuu haasteista valmistaa yhtenäinen pinnoite sekä pinnoitteen heikosta adheesiosta platinapintaan. Lisäksi kaupallisilla antureilla suoritettujen mittausten perusteella voidaan sanoa, että kehitystyössä kokeita suunniteltaessa on huomioitava onko käytettävä anturi optimoitu toimimaan in vivo vai in vitro-ympäristössä.fi
dc.description.abstractGlutamate is the most abundant neurotransmitter in the mammalian central nervous system. Dysfunction in its regulation has been linked to such medical conditions as Alzheimer's disease, schizophrenia, and Parkinson's disease. In addition to alleviation or elimination of the related symptoms effective treatment for these diseases requires also monitoring the levels of glutamate and other neurotransmitters in the brain. Electrochemical methods have been widely accepted as an effective method for the detection of neurotransmitters. Amperometric biosensors have been shown to possess suitable characteristics for detection of electroinactive neurotransmitters, such as glutamate and acetylcholine. This, however, requires the immobilization of specific enzyme on the electrode surface. In this work both self-made and commercial amperometric biosensors were tested in in vitro conditions. The sensors were characterized with optical microscopy and scannign electron microscopy. Experiments were conducted in either stationary solutions in a beaker or in a custom made flow cell system. In addition to the response in both glutamate and ascorbic acid containing solutions the effect of temperature was also examined. The results showed that the conducting the experiments in 37 °C results in higher response when compared to room temperature. The results also indicate that the development of functional layers for amperometric biosensors is not a straightforward process. This is at least mainly due to the non-uniformity of the coating and its poor adhesion on platinum surface. In addition, the experiments with the commercial sensors showed that it is important to consider whether the sensor is optimized to work in in vivo or in vitro.en
dc.format.extent72+8 
dc.format.mimetypeapplication/pdfen
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/10443
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-201307137209
dc.language.isoenen
dc.locationP1fi
dc.programmeBIO - Bioinformaatioteknologiafi
dc.programme.majorBiologinen kemia ja biomateriaalitfi
dc.programme.mcodeKE3005fi
dc.rights.accesslevelopenAccess
dc.subject.keywordAmperometryen
dc.subject.keywordBiosensorsen
dc.subject.keywordEnzymesen
dc.subject.keywordGlutamateen
dc.subject.keywordNeurotransmittersen
dc.subject.keywordAmperometriafi
dc.subject.keywordBioanturitfi
dc.subject.keywordEntsyymitfi
dc.subject.keywordGlutamaattifi
dc.subject.keywordHermovälittäjäaineetfi
dc.titleGlutamaatin amperometrinen mittaaminenfi
dc.titleAmperometric measurement of glutamateen
dc.typeG2 Pro gradu, diplomityöen
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö
dc.type.ontasotDiplomityöfi
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.publicationmasterThesis
local.aalto.digifolderAalto_11454
local.aalto.idinssi48059
local.aalto.openaccessyes
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
master_Tujunen_Noora-Maria_2013.pdf
Size:
4.95 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Collections
[dipl] Sähkötekniikan korkeakoulu / ELEC