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Desarrollo de un sistema de detección de ocratoxina a basado en nanosensores aptaméricos en microplacasSaldaña Ramos, Angeline Stefany 10 July 2021 (has links)
La ocratoxina A (OTA) es una micotoxina producida por algunas variedades de hongos
capaces de contaminar productos agroindustriales como granos, cereales, hortalizas y
especias. Este metabolito es altamente tóxico y su ingestión trae consigo efectos
adversos, representando una gran amenaza para animales y humanos. Las autoridades
internacionales han establecido límites máximos permitidos para el consumo de esta
micotoxina, y por esta razón es importante contar con métodos de detección rápidos,
efectivos y aplicables al control de calidad en la industria de alimentos.
Entre las técnicas tradicionales de detección de micotoxinas se encuentran los métodos
basados en cromatografía líquida acoplada a detectores de masas en tándem (LCMS/
MS); sin embargo, son métodos costosos y poco accesibles. Por otro lado, existen
métodos basados en inmunoensayos (ELISA) pero no son muy robustos y cuentan con
tiempos de vida cortos. Una de las alternativas en el desarrollo de nuevos métodos de
detección es el uso de sensores basados en nanoestructuras de metales nobles, las
cuales cuentan con excelentes propiedades ópticas debido a la resonancia del plasmón
superficial localizado (LSPR). Además, la gran área superficial que presentan estos
materiales permite modificarlas químicamente en la superficie con un gran número de
moléculas, p.ej. con aptámeros que actúen como agentes de reconocimiento selectivo
a analitos de interés.
En este trabajo se realizó un procedimiento de modificación de microplacas NUNC®
Immobilizer Amino con oligonucleótidos como un aptámero selectivo a OTA y la hebra
complementaria a dicho aptámero, a fin de desarrollar un sistema alternativo de
detección de OTA, basado en el análisis colorimétrico con nanosensores aptaméricos.
El procedimiento también contempló la síntesis de nanoesferas de oro (AuNEs), seguido
por la modificación superficial con oligonucleótidos tiolados y su caracterización por
espectroscopía UV-Vis y microscopía electrónica. Posteriormente, se evaluaron
diferentes parámetros en la optimización del proceso de modificación de microplacas,
así como en la hibridación entre los oligonucléotidos presentes en la microplaca y los
acoplados a las AuNEs. Con las condiciones óptimas encontradas se realizaron pruebas
de concepto para detectar la presencia o ausencia de OTA en solución. El diseño de
este método pretende ser la base para la elaboración de un kit que potencialmente
facilite el análisis rutinario de control de calidad de alimentos, de manera que se pueda
contar rápido y económico en la detección de micotoxinas en alimentos.
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Desarrollo de un dispositivo de ensayo de flujo lateral basado en nanotriángulos de oro y aptámero-horquilla para la detección de CEA por métodos ópticosLicuona Puma, Mary Carmen 27 September 2024 (has links)
El cáncer es una enfermedad mortal que, según la Organización Mundial de la Salud
(OMS), se considera la segunda causa de muerte en el mundo. Se recomienda
enfocarse en la detección temprana y el tratamiento para reducir la mortalidad por
cáncer. Por lo tanto, es crucial explorar nuevas tecnologías basadas en marcadores
tumorales que puedan implementarse en pruebas de detección temprana para el
diagnóstico de la enfermedad. Uno de estos biomarcadores tumorales de proteínas es
el antígeno carcinoembrionario (CEA), una glicoproteína cuya concentración es un signo
bien establecido de cáncer colorrectal, entre otros, y de metástasis. Los métodos
convencionales para la detección de CEA son los inmunoensayos.
Los inmunoensayos, basados en el uso de anticuerpos, son fundamentales en ensayos
clínicos no invasivos. Entre ellos, destaca el ensayo de flujo lateral (LFA), que utiliza una
membrana de nitrocelulosa con anticuerpos específicos para el análisis de muestras.
Aunque son económicos y eficaces, los inmunoensayos tienen limitaciones, como la
sensibilidad de los anticuerpos a cambios de pH y temperatura. Los aptámeros,
oligonucleótidos selectivos, al ser más estables y económicos, han surgido como
alternativa para detectar antígenos, ofreciendo mayor versatilidad y menor costo. Entre
ellos, por aptámeros horquilla destacan por su cambio conformacional al entrar en
contacto con el antígeno, siendo una opción prometedora para el reconocimiento
molecular.
En este trabajo se desarrolló un nanoaptasensor basado en nanotriángulos de oro
(AuNTs) con un λmax de 785 nm, los cuales fueron modificados con un aptámerohorquilla
selectivo para CEA. Se estudió el pretratamiento del aptámero previo a la
funcionalización, y se estabilizó el nanoaptasensor utilizando distintos agentes de
relleno, como 2’-deoxiadenosin-5’-trifosfato disódico (dATP), el ácido
3-mercaptopropiónico (MPA) y cadenas de polietilenglicol tiolado con dos grupos
funcionales diferentes (HS-PEG(7)-OMe y HS-PEG(8)-COOH).
En los ensayos preliminares de detección de CEA en solución (0, 5 y 10 μg/mL), se
evaluaron los nanoaptasensores preparados. Posteriormente, se llevó a cabo la
optimización de las tiras de flujo lateral utilizando nanotriángulos con un λmax de
1100 nm. Se consideraron parámetros como el pretratamiento de la almohadilla de
conjugado, el medio del nanoaptasensor, el running buffer y el tipo de nitrocelulosa.
Después de la optimización, se evaluó el desempeño del nanoaptasensor basado en los
AuNTs con una λmax de 785 nm, modificados con el aptámero-horquilla y dATP, el cual
mostró los mejores resultados en los ensayos preliminares en solución. La detección de
CEA se probó con distintas concentraciones del biomarcador (0,18, 45, 90, 180 y 1800
ng/mL) mediante la técnica LFA. Además, se estudiaron los ensayos LFA mediante
colorimetría y SERS. Los resultados indicaron que el nanoaptasensor permitió discernir
concentraciones de CEA en el rango de 90 ng/mL mediante colorimetría, y
concentraciones de hasta 4.5 ng/mL por SERS.
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Biosensores nanoplasmónicos para la detección de micotoxinasFabián Salinas, Andrés Benjamín 14 July 2025 (has links)
Las micotoxinas son metabolitos secundarios de los hongos cuya detección tiene un rol sustancial en la seguridad de los productos alimentarios. Sin embargo, los métodos convencionales de detección de micotoxinas requieren de instrumentos especializados, laboratorios costosos y personal altamente capacitado. Esto reduce la accesibilidad de estos métodos para los usuarios finales, que son los agricultores, los productores y los exportadores. Así, el desarrollo de biosensores altamente sensibles, selectivos, reutilizables y capaces de detectar múltiples micotoxinas representa una alternativa novedosa frente a los métodos convencionales.
En este trabajo de investigación, se hace un enfoque especial en los biosensores a nanoescala aplicados a la detección de micotoxinas. Se hace énfasis en los agentes de reconocimiento más usados en la detección de los analitos de interés y en el uso de transductores ópticos basados en metales nobles a nanoescala. Dentro de este grupo de biosensores, los anticuerpos y aptámeros son los agentes de reconocimiento más usados; mientras que, por el lado de la transducción, este trabajo se enfoca en los sensores nanoplasmónicos por ser una alternativa óptica novedosa que permite obtener niveles de detección similares o mejores a los métodos convencionales, sin perder accesibilidad, y que se encuentra en constante desarrollo.
Finalmente, se presentan los tres principales tipos de sensores nanoplasmónicos reportados en los últimos años, los cuales aprovechan las extraordinarias propiedades ópticas de los nanomateriales de metales nobles como la resonancia del plasmón superficial, la resonancia de plasmones superficiales localizados y la amplificación del campo eléctrico que da pie a la espectroscopía Raman amplificada en superficie. Además, se discuten las ventajas y desventajas de estos sensores nanoplasmónicos con el fin de desarrollar nuevos biosensores que puedan ser aplicados en la detección de micotoxinas a bajas concentraciones. / Trabajo de investigación
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Revisión de métodos de detección del antígeno carcinoembrionario utilizando nanosensoresFarfan Benito, Johan Alexander 15 February 2021 (has links)
El antígeno carcinoembrionario (CEA) es un biomarcador tumoral cuya detección
cumple un rol importante en el diagnóstico y monitoreo del tratamiento de algunos tipos
de cáncer. Sin embargo, aún existe un amplio campo de desarrollo para mejorar la
sensibilidad y especificidad de los ensayos actualmente utilizados en clínica para su
detección. En ese sentido, la incorporación de los nanomateriales en el diseño de
biosensores se presenta como una alternativa reciente para la obtención de mejores
resultados en la detección de este biomarcador que pueden llevar al diagnóstico precoz
de algunos tipos de cáncer.
En este trabajo de investigación, se estudian los diferentes aspectos a tener en cuenta en
el desarrollo de biosensores basados en nanomateriales para la detección de CEA. En
primer lugar, se describen en detalle tres de los nanomateriales más utilizados, puntos
cuánticos, nanopartículas magnéticas y nanopartículas de metales nobles, así como sus
propiedades únicas y cómo éstas se pueden aprovechar en el diseño de biosensores. En
segundo lugar, se presentan los dos tipos de bioreceptores más empleados, anticuerpos y
aptámeros, los cuales permiten la captura selectiva del analito para su posterior
detección, y las ventajas y desventajas de cada uno de ellos. En tercer lugar, se
presentan las estrategias de conjugación para funcionalizar el nanomaterial con el
bioreceptor y las situaciones en las que se emplea cada una de ellas.
Finalmente, se describe cómo todos estos aspectos se han integrado en el diseño de
varios tipos de biosensores del biomarcador CEA empleando técnicas analíticas
diversas como la espectrometría de masas, la detección eléctrica y la detección óptica.
Se discuten las ventajas y desventajas de estos métodos, y las tendencias futuras en este
campo con el objetivo final de aplicar estos sensores en clínicas y hospitales para
mejorar la calidad de vida del paciente.
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Síntesis, caracterización y evaluación de sensores fluorescentes del tipo "turn on", para su posible uso como biosensores de Zn(II)Neme Sanchez, Said 25 January 2018 (has links)
El interés por desarrollar sensores selectivos para el Zn(II) responde a la necesidad de
poder detectar y rastrear este metal a nivel biológico dado el poco conocimiento que
se tiene sobre sus mecanismos de acción fisiológicos y terapéuticos. En este contexto,
el desarrollo de sensores fluorescentes, en particular, constituye un campo de
investigación muy activo, puesto que la fluorescencia como técnica de señalización
aventaja a otras en cuanto a la sensibilidad, selectividad y simplicidad de los análisis.
Respecto a las propiedades espectrales deseables del fluorosensor para su aplicación
a nivel biológico, estas incluyen: una alta intensidad de la señal fluorescente,
longitudes de onda de excitación y emisión dentro del rango visible y una buena
diferenciación entre los máximos de excitación y emisión. En este sentido, las
cumarinas representan una opción atractiva como componente fluoróforo del sensor,
no solo porque reúnen las características requeridas para fungir como tal, sino también
porque la accesibilidad y versatilidad de su síntesis permite la introducción de
sustituyentes capaces de modular las propiedades fotométricas del fluoróforo.
En el presente trabajo se plantea la síntesis y caracterización de tres ligandos
cumarínicos que incorporen en su estructura un componente receptor derivado del
salicilaldehído, el cual se acopla al fluoróforo cumarínico mediante un enlace C=N
dando lugar a un sensor fluorescente del tipo base de Schiff. Asimismo, este diseño
presenta el mecanismo de señalización fluorescente turn on, el cual se caracteriza por
un aumento dramático en la intensidad fluorescente por complejación al metal. El
diseño planteado del sensor ofrece tres posibles sitios de coordinación afines al Zn(II),
N-imino, O-fenólico y C=O lactónico, lo que da lugar a que este compuesto se
comporte como un ligando bidentado o tridentado. En ambos casos, se generaría un
bloqueo de los mecanismos de desactivación no radiante presentes en los ligandos
libres. Los resultados de las mediciones UV-Vis muestran una complejación efectiva al
Zn(II) por parte de las tres bases de Schiff. Por otro lado, las mediciones fluorescentes,
en un medio predominantemente acuoso, muestran el esperado efecto turn on por
complejación al Zn(II) para dos de los tres ligandos sintetizados. Este efecto turn on
no se observa en presencia de otros cationes metálicos presentes en el organismo.
Asimismo, las propiedades fluorescentes de estos sensores, longitudes de excitación
en el rango visible, longitudes de emisión cercanas al rojo y un considerable
desplazamiento de Stokes resultan convenientes para una posible aplicación posterior
a nivel biológico. / Tesis
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Desenvolvimento de metodologia para funcionalizar superfícies de ouro com biomoléculas. Construção de biosensor para detecção de citocromo c. / Development of methodology to functionalize gold surfaces with biomolecules. Construction of biosensor for detection of cytochrome cTrolise, Rodrigo Matias 16 December 2010 (has links)
Neste trabalho estão apresentadas novas estratégias para funcionalizar superfícies de ouro baseadas na sustentação de bicamadas lipídicas em superfícies de sensores de imagem por Ressonância de Plasmons de Superfície (SPRi) e a construção de um biosensor para detecção de citocromo c. SPRi é uma técnica ótica de gravimetria em tempo real. Por meio de medidas de variações de índice de refração (n) próximas a uma interface, a adsorção e desorção de moléculas podem ser mensuradas. Inicialmente testamos várias estratégias para encontrar um suporte adequado que se ligasse na superfície de ouro e que oferecesse sustentação e estabilidade para a bicamada de fosfolipídeo biotinilado. Estudos de FT-IR e MEV mostraram que a quitosana facilita a formação de uma bicamada íntegra de fosfolipídeos, de tal modo, que a mesma alcança valores de espessura próximos àqueles previstos, ~ 34,5 Å. Além disso, mostramos que esse sistema apresenta vantagens perante outros modelos, tais como, (poli-lisina/fosfolipídeos) e (tiol hidrofóbico/fosfolipídeo). Utilizando-se o complexo químico biotina/estreptoavidina conseguimos imobilizar o anticorpo anti cit c na bicamada, mantendo-o afastado da superfície de ouro. A construção do biosensor foi acompanhada com experimentos de SPRi. O limite de detecção de citocromo c atingido foi de 10-11mol/L. Um sensor construído somente com BSA e anticorpo anti cit c apresentou sensibilidade semelhante. Esta sensibilidade é em torno de três ordens de grandeza superior aos experimentos de imunoblotting usualmente utilizados para detecção de cit c. A principal limitação deste biosensor, tal como de outros imunoensaios, está intimamente ligada às vantagens e desvantagens dos anticorpos como ferramentas analíticas. / In this work we developed new strategies to functionalize gold surfaces based on the support of lipid bilayers on the surfaces of surface plasmon resonance imaging sensors (SPRi) and the construction of a biosensor for detection of cytochrome c. SPRi is an optical gravimetric real time technique. Through measurements of changes in refractive index (n) in close proximity to an interface, the adsorption and desorption of molecules can be measured. Initially we tested several strategies for finding a suitable medium that would adsorb on the gold surface and also support and stabilize a biotinylated phospholipid bilayer. Studies of FT-IR and SEM showed that chitosan induces the formation of an intact phospholipid bilayer, so that it reaches thickness values close to those expected, ~ 34.5 Å. Furthermore, we showed that this system has advantages in relation to other models, such as (poli-lisine/phospholipids) and (thiol hydrophobic / phospholipid). Using the chemical complex biotin/streptavidin anti cyt c antibody could be immobilized in the bilayer, keeping it away from the gold surface. The construction of the biosensor was accompanied with SPRi experiments. The limit of detection of cytochrome c was achieved from 10-11mol / L. A sensor built only with BSA and anti cyt c showed similar sensitivity. This sensitivity is about three orders of magnitude higher than the immunoblotting experiments commonly used for detection of cyt c. The main limitation of this biosensor, like in other immunoassays, is linked to the advantages and disadvantages of antibodies as analytical tools.
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Desenvolvimento de metodologia para funcionalizar superfícies de ouro com biomoléculas. Construção de biosensor para detecção de citocromo c. / Development of methodology to functionalize gold surfaces with biomolecules. Construction of biosensor for detection of cytochrome cRodrigo Matias Trolise 16 December 2010 (has links)
Neste trabalho estão apresentadas novas estratégias para funcionalizar superfícies de ouro baseadas na sustentação de bicamadas lipídicas em superfícies de sensores de imagem por Ressonância de Plasmons de Superfície (SPRi) e a construção de um biosensor para detecção de citocromo c. SPRi é uma técnica ótica de gravimetria em tempo real. Por meio de medidas de variações de índice de refração (n) próximas a uma interface, a adsorção e desorção de moléculas podem ser mensuradas. Inicialmente testamos várias estratégias para encontrar um suporte adequado que se ligasse na superfície de ouro e que oferecesse sustentação e estabilidade para a bicamada de fosfolipídeo biotinilado. Estudos de FT-IR e MEV mostraram que a quitosana facilita a formação de uma bicamada íntegra de fosfolipídeos, de tal modo, que a mesma alcança valores de espessura próximos àqueles previstos, ~ 34,5 Å. Além disso, mostramos que esse sistema apresenta vantagens perante outros modelos, tais como, (poli-lisina/fosfolipídeos) e (tiol hidrofóbico/fosfolipídeo). Utilizando-se o complexo químico biotina/estreptoavidina conseguimos imobilizar o anticorpo anti cit c na bicamada, mantendo-o afastado da superfície de ouro. A construção do biosensor foi acompanhada com experimentos de SPRi. O limite de detecção de citocromo c atingido foi de 10-11mol/L. Um sensor construído somente com BSA e anticorpo anti cit c apresentou sensibilidade semelhante. Esta sensibilidade é em torno de três ordens de grandeza superior aos experimentos de imunoblotting usualmente utilizados para detecção de cit c. A principal limitação deste biosensor, tal como de outros imunoensaios, está intimamente ligada às vantagens e desvantagens dos anticorpos como ferramentas analíticas. / In this work we developed new strategies to functionalize gold surfaces based on the support of lipid bilayers on the surfaces of surface plasmon resonance imaging sensors (SPRi) and the construction of a biosensor for detection of cytochrome c. SPRi is an optical gravimetric real time technique. Through measurements of changes in refractive index (n) in close proximity to an interface, the adsorption and desorption of molecules can be measured. Initially we tested several strategies for finding a suitable medium that would adsorb on the gold surface and also support and stabilize a biotinylated phospholipid bilayer. Studies of FT-IR and SEM showed that chitosan induces the formation of an intact phospholipid bilayer, so that it reaches thickness values close to those expected, ~ 34.5 Å. Furthermore, we showed that this system has advantages in relation to other models, such as (poli-lisine/phospholipids) and (thiol hydrophobic / phospholipid). Using the chemical complex biotin/streptavidin anti cyt c antibody could be immobilized in the bilayer, keeping it away from the gold surface. The construction of the biosensor was accompanied with SPRi experiments. The limit of detection of cytochrome c was achieved from 10-11mol / L. A sensor built only with BSA and anti cyt c showed similar sensitivity. This sensitivity is about three orders of magnitude higher than the immunoblotting experiments commonly used for detection of cyt c. The main limitation of this biosensor, like in other immunoassays, is linked to the advantages and disadvantages of antibodies as analytical tools.
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Desenvolvimento de materiais e métodos de fabricação de sensores químicos/bioquímicos baseados em silício e nanoestruturas de carbono (ISFET, CNTFET e GraFET) = Development of materials and methods of fabrication of chemical/biochemical sensors based on silicon and carbon nanostructures (ISFET, CNTFET and GraFET) / Development of materials and methods of fabrication of chemical/biochemical sensors based on silicon and carbon nanostructures (ISFET, CNTFET and GraFET)Souza, Jair Fernandes de 21 August 2018 (has links)
Orientadores: Peter Jürgen Tatsch, José Alexandre Diniz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T00:22:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Souza_JairFernandesde_D.pdf: 13128989 bytes, checksum: 25325c1093f208d379ae77adc08c90ff (MD5)
Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de materiais e métodos avançados de fabricação de sensores químicos/bioquímicos. Utilizando equipamentos disponíveis no Centro de Componentes Semicondutores da UNICAMP, foram desenvolvidos e caracterizados filmes finos de alta constante dielétrica e filmes metálicos. Os materiais desenvolvidos foram empregados na fabricação de sensores baseados em transistores de efeito de campo sensíveis a íons (ISFET) e em dispositivos de efeito de campo que incorporam nanoestruturas de carbono como elemento funcional [grafeno (GraFET) e nanotubos de carbono (CNTFET)]. A aplicação dos materiais como camada sensível, dielétrico de porta e eletrodos, assim como a utilização de nanoestruturas, tem por objetivo aumentar a sensibilidade e a biocompatibilidade dos dispositivos, construir dispositivos robustos que possam ser empregados em ambientes agressivos e obter sensores com resposta linear e estável com o tempo e temperatura. Foram fabricados, caracterizados e encapsulados ISFET's com camada sensível constituída por filmes finos de nitreto de silício (SiNx)/nitreto de alumínio (AlN) e com eletrodos formados por filmes metálicos de alumínio. Filmes finos de óxido de titânio (TiOx) e óxido de tântalo (TaOx), cujas características são de interesse para aplicação como filme sensível em determinadas aplicações, também foram estudados. Os filmes foram obtidos pelas técnicas de deposição química em fase vapor (LPCVD), sputtering dc e oxidação térmica rápida (RTO). Foram desenvolvidas técnicas de fabricação de dispositivos de efeito de campo baseados em grafeno e nanotubos de carbono, utilizando como dielétrico de porta os filmes finos desenvolvidos para formar a camada sensível dos ISFET's. Entretanto, os eletrodos foram construídos empregando-se filmes finos de nitreto de tântalo (TaN) depositados por sputtering dc. Filmes sensíveis de SiNx são quimicamente estáveis e tornam os sensores robustos com sensibilidade em tensão próxima ao limite de Nernst (59 mV/pH). Entretanto, a grande sensibilidade em tensão obtida (50 mV/pH) não é transformada em alta sensibilidade em corrente (1,35 ?A/pH), devido ao baixo valor de transcondutância observado (19 ?S). Por outro lado, quando se utiliza AlN depositado a temperatura ambiente, tem-se um baixo valor de sensibilidade em tensão (20 mV/pH) que é transformado em uma alta sensibilidade em corrente (28 ?A/pH), em razão da alta transcondutância dos dispositivos (329 ?S). GraFET's e CNTFET's demonstraram a modulação da corrente entre os eletrodos de fonte e dreno pela ação do campo elétrico perpendicular, aplicado com o auxílio do eletrodo de porta. Entretanto, o efeito de campo observado é ambipolar, ou seja, existem dois regimes possíveis de operação dos dispositivos, um regime dominado pelo transporte de lacunas e outro dominado pelo transporte de elétrons. A característica ambipolar possibilita a detecção de moléculas carregadas positiva e negativamente, enquanto que o baixo coeficiente de temperatura do filme de TaN possibilita a utilização dos dispositivos em processos realizados em altas temperaturas / Abstract: The main aim of this work is the development of advanced materials and methods for the fabrication of chemical/biochemical sensors. By using equipments available in the Center of Semiconductor Components of UNICAMP, high dielectric constant thin films and metallic films have been developed and characterized. The materials developed were employed in the fabrication of sensors based on ion-sensitive field effect transistors (ISFET) and in field-effect devices incorporating carbon nanostructures as functional elements [Graphene (GraFET) and carbon nanotubes (CNTFET)]. The application of these materials as sensitive layer, gate dielectric and electrodes, as well as the use of nanostructures, aims to increase the sensitivity and biocompatibility of the devices, to build robust devices that can be used in harsh environments and obtain sensors with linear and stable response over time and temperature. ISFET's with sensitive layer consisting of thin films of silicon nitride (SiNx)/aluminum nitride (AlN) and with electrodes formed by aluminum metallic films were fabricated, characterized and packaged. Thin films of titanium oxide (TiOx) and tantalum oxide (TaOx), whose characteristics are interesting in certain applications, were also studied. The films were obtained by chemical deposition techniques in vapor phase (LPCVD), dc sputtering and rapid thermal oxidation (RTO). Techniques have been developed for manufacturing field effect devices based on graphene and carbon nanotubes, the thin films developed to form the ISFET's sensitive layer were used as gate dielectric. However, the electrodes were built by using thin film of tantalum nitride (TaN) deposited by dc sputtering. SiNx sensitive films are chemically stable and make sensors robust with sensitivity in voltage near to the Nernst limit (59 mV/pH). However, the great sensitivity in voltage (50 mV/pH) is not transformed into high current sensitivity (1.35 ?A/pH), due to the low value of transconductance (19 ?S). On the other hand, when AlN deposited at room temperature is used, a low voltage sensitivity value is obtained (20 mV/pH) that is transformed into a high sensitivity in current (28 ?A/pH), due to high transconductance of the devices (329 ?S). GraFETs and CNTFETs demonstrated the current modulation between the source and drain electrodes by the action of perpendicular electric field, applied with the aid of the gate electrode. However, the field effect observed is ambipolar, in other words, there are two possible operation regime, a regime dominated by the transport of holes and another dominated by transport of electrons. The ambipolar feature enables the detection of positively and negatively charged molecules, while the low temperature coefficient of TaN film allows the use of devices in processes carried out at high temperatures / Doutorado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Doutor em Engenharia Elétrica
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Análisis y comprobación del comportamiento de los transistores de efecto de campo sensibles a iones respecto a los MOSFETSPrado Saldaña, Víctor Zacarías 09 May 2011 (has links)
El objetivo del presente trabajo es analizar y comprobar el comportamiento de los ISFETs respecto a los MOSFETs. Para lograr lo anterior se utilizarán técnicas modernas de simulación y ensayos en laboratorio; de esta forma se podrá observar las similitudes y diferencias de comportamiento, y dependencias entre las variaciones tales como corriente de drenador respecto a variaciones del voltaje umbral. Además, esta comprobación se realizará considerando los valores de los parámetros de fabricación que ha generado el fabricante de los ISFETs y asumiendo valores intrínsecos de este dispositivo y siempre observando lo que sucede con los MOSFETs en situaciones similares.
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Estudio de estrategias de inmovilización de biomoléculas sobre soportes rígidos para aplicación en microbiosensoresGonzález Pedro, María Victoria 26 July 2012 (has links)
El desarrollo de nuevos materiales para la mejora de sistemas analíticos basados en receptores moleculares -principalmente proteínas y ácidos nucleicos- altamente sensibles, con gran capacidad de trabajo y de manejo sencillo, tiene un gran potencial frente a los principales retos planteados hoy en día, como asistencia en tiempo real, detección multianalito, selectividad elevada y portabilidad, entre otros.
Los sistemas analíticos desarrollados en la presente tesis se caracterizan por trabajar a escala micro y nanométrica, requerir la inmovilización controlada del elemento de reconocimiento biológico (biorreceptor o sonda) en la superficie, e incorporar un cierto grado de automatización, siendo el objetivo último y fundamental la aplicación de los desarrollos más prometedores a problemáticas concretas.
En consecuencia, durante la realización del trabajo de tesis, se han planteado metodologías para la modificación química de diferentes materiales (silicio y derivados, óxido de tántalo y polímeros orgánicos) y la inmovilización de sondas de biorreceptores para el desarrollo de sistemas de detección óptica de dianas, en formato con y sin marcaje.
En este sentido, una parte de la tesis aborda la puesta a punto de sistemas de ensayo a escala micrométrica utilizando como plataformas analíticas discos compactos. En este caso, se trata de modificar convenientemente los polímeros que componen ambas caras de los CDs (policarbonato y polimetilmetacrilato) para imprimir micromatrices de reactivos de captura. La lectura de resultados se efectúa a partir de las señales generadas por los trazadores, utilizando un lector de CDs de audio-video estándar. Esta metodología, se ha aplicado a la detección de gripe aviaria en muestras de saliva, así como a la detección de polimorfismos de una sola base (SNPs) para sondas de ADN.
En otra aproximación se ha trabajado con materiales derivados de silicio y óxido de tántalo. Sus propiedades dieléctricas y su rigidez los hacen ideales para el d / González Pedro, MV. (2012). Estudio de estrategias de inmovilización de biomoléculas sobre soportes rígidos para aplicación en microbiosensores [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16874
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