Mérések ellipszométerrel - Fehérjerétegek vizsgálata MTA-MFA Nyári Iskola 2011. június 27 - július 1. Budapest Mérések ellipszométerrel - Fehérjerétegek vizsgálata Kész Készítette: Kozák Olívia Krisztina Tanár: Dvorák Cecília Témavezetők: Németh Andrea és Fodor Bálint

Áttekintés Bioszenzorikai fejlesztés (pl. vércukorszintmérő) Mérési előkészületek a biolaborban Ellipszométer működésének megértése és használatának elsajátítása Mérés során fehérjerétegek leválasztása Fehérjeréteg optikai minősítése és jellemzése az ellipszometriai kiértékelés alapján Kész

Mi az a bioszenzor? bioszenzor = felismerő elem + jelátvivő egység Felismerő elemek felületi adszorpciója Célmolekulák szelektív, nagy érzékenységű megkötése Kész J. P. Chambers et al. Curr. Issues Mol. Biol. 10: 1–12 (2008).

Fehérjék FIBRINOGÉN Plazmafehérje Véralvadásban van szerepe Májban és a csontvelőben képződik FLAGELLÁRIS FILAMENTUM Bakteriális flagellum sejten kívüli része (~ 5-10 µm) Több tízezer flagellin monomer Specifikus ligandum (As, Ni) megkötésére alkalmazható Kész

Spektroszkópiai Ellipszometria (SE) Optikai felületvizsgálati módszer Reflexió során bekövetkező polarizációváltozás mérése SE spektrum: Psi(λ) és Delta(λ) Indirekt eljárás => optikai modellek megalkotása

Érintés- és roncsolásmentes Időbeli változások nyomon követése a hordozó felületén Nanométeres érzékenység, nagy pontosság Mindezt 1 másodperc alatt! Mérés +2 nm

Folyadékcella Térfogat 200 μl Beesési szög 75° Ablakok átmérője 4 mm Mintaméret (O-gyűrű) 27x7 mm2 Áramlási sebesség 0,5 ml/perc alatt Kész

Lépésről lépésre… Minták előkészítése: Mérés: Szubsztrát tisztítása (H2O2:H2SO4=1:3) PBS (pufferoldat) készítése Fehérjeoldat (c ~ 0,2 mg/ml) Mérés: Spektrum felvétele Hordozó: Si + SiO2 + Folyadékcella (ablak korrekció) + Puffer Folyamat közben (in situ) mérés Alapvonal (puffer) Fehérje adszorpció Pufferes mosás Felülettérképezés Puffer közeg Fehérjeréteg SiO2 Szubsztrát (Si) Folyamat közben (in situ) mérés - SPEKTRUMFELVÉTEL

Mérési eredmények FORMÁZÁS Optikai modell + de Feijter formula:

Térképezés Mérési pontok: Fibrinogén leszárított mintán: [nm] Kesz Gumigyűrű helye Flagelláris filamentum leszárított mintán: Si hordozó + termikus oxid: [nm] [Delta]

Összefoglalás Alapkutatás Orvosi alkalmazások Kutatás menetének megismerése Középiskolai ismeretek (optika, hullámtan, fehérjék…) egészen új, és gyakorlati oldalú megközelítése, bővítése Új mérési eljárás elsajátítása Gyakorlatok egy laborban Megismerkedés új emberekkel

Köszönöm a figyelmet! Köszönetnyílvánítás: Hálás vagyok a lehetőségért és köszönöm szépen mindazoknak, akik segítettek, támogattak! Szüleimnek Fizikatanáromnak, Dvorák Ceciliának A szervezőnek, pártfogónknak, Daróczi Csabának Témavezetőmnek, Németh Andreának és Fodor Bálintnak A Fotonika Osztály munkatársainak; Fried Miklós, Patkós Dániel, Kurunczi Sándor, Horváth Róbert, Petrik Péter, Lohner Tivadar Cili