Effects of Biofouling on Carbon Nanofiber -Based Dopamine Sensors

Loading...
Thumbnail Image
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