Effects of Biofouling on Carbon Nanofiber -Based Dopamine Sensors

Loading...
Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Perustieteiden korkeakoulu | Master's thesis

Date

2020-01-20

Department

Major/Subject

Human Neuroscience and Technology

Mcode

SCI3061

Degree programme

Master’s Programme in Life Science Technologies

Language

en

Pages

51+52

Series

Abstract

Researchers in the Microsystems Technology research group have developed a hybrid material of carbon nanofibers (CNF) grown on tetrahedral amorphous carbon (ta-C). This material has been found suitable for electrodes used in detecting dopamine (DA) with cyclic voltammetry. The effects of biofouling on the ta-C + CNF electrodes were studied in this thesis. Cyclic voltammetry experiments for measuring DA, hexaammineruthenium and hexachloroiridate were performed before and after fouling the electrode surface with bovine serum albumin or fetal bovine serum. The effects were compared between ta-C + CNF samples grown with different parameters. The ta-C + CNF hybrid material was found to be relatively resistant to biofouling. It was also found that growing the material in a higher temperature with a thicker layer of nickel catalyst particles may further enhance this resistance.

Mikrosysteemiteknologian tutkimusryhmän tutkijat ovat kehittäneet hybridimateriaalin, jossa hiilinanokuituja (carbon nanofiber, CNF) on kasvatettu tetrahedraalisen amorfisen hiilen (tetrahedral amorphous carbon, ta-C) pinnalle. Tämä materiaali on todettu sopivaksi elektrodeihin, joita käytetään dopamiinin (DA) havaitsemiseen syksilsellä voltammetrialla. Tässä diplomityössä tutkittiin biolikaantumisen vaikutuksia ta-C + CNF-elektrodeihin. Kokeissa käytettiin syklistä voltammetriaa DA:n, heksaamiiniruteniumin ja heksakloroiridaatin mittaamiseen ennen ja jälkeen naudan seerumialbumiinilla tai naudan sikiön seerumilla likaannuttamisen. Vaikutuksia verrattiin eri parametreilla kasvatettujen ta-C + CNF -näytteiden välillä. ta-C + CNF -hybridimateriaali havaittiin suhteellisen vastustuskykyiseksi biolikaantumiselle. Lisäksi havaittiin, että materiaalin kasvatus korkeammassa lämpötilassa tai paksummalla kerroksella nikkelikatalyyttihiukkasia voi voimistaa tätä vastustuskykyä.

Description

Supervisor

Laurila, Tomi

Thesis advisor

Peltola, Emilia

Keywords

dopamine, biofouling, sensors, cyclic voltammetry, carbon nanofibers

Other note

Citation