Nanostruktúrált felületek és fehérjék kölcsönhatása

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Ender Ferenc
Elektronikus Eszközök Tanszéke

Diplomamunkámmal a központi idegrendszerbe ültethető sokcsatornás szilícium alapú mikroelektródok fejlesztésébe kapcsolódtam be a Magyar Tudományos Akadémia Energiatudományi Kutatóközpontjának Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézetében. A dolgozatban ismertetett eredmények ahhoz a kutatási célkitűzéshez kapcsolódnak, melyek a mikroelektródok biokompatibilitását kívánják javítani.

Az implantátumok fejlesztésekor kiemelt figyelmet kell fordítani az eszköz felületi tulajdonságaira, mivel ezeken a pontokon közvetlenül érintkezik a test szöveteivel és az itt kialakuló környezet nagymértékben befolyásolja a műszer további működését, használhatóságát. A beültetés során az idegszövetek károsodást szenvednek, az idegen test behelyezése pedig aktiválja az immunrendszer egyes elemeit, így végső soron az idő előrehaladtával a szenzor körül egy szigetelő réteg alakul ki (ez a gliózis jelensége), mely jelentősen rontja a jelek detektálhatóságát.

Napjaink egyik kiemelkedő kutatási területe az implantátum felületek mikro -és nano méretű topográfiájának megváltoztatása, melynek révén befolyásolható az eszközök biokompatibilitása. Célunk olyan nanotopográfiájú felület tervezése, melyen megfelelő módon tudjuk befolyásolni a különböző idegszöveti sejtek viselkedését, késleltetni tudjuk a gliális heg képződését. Mivel a sejtek közötti kommunikáció a sejt közötti térbe történő különböző fehérje természetű anyagok kibocsájtása, illetve érzékelése révén valósul meg, így célszerű volt nanotopográfiák és fehérjék kölcsönhatását vizsgálnom.

Eszközfejlesztési szempontból fontos paraméter, hogy a nanostruktúrálási eljárás beilleszthető legyen az agyi elektródák mikrotechnológiai megmunkálási sorába, így a kísérletek tervezésekor ezt a szempontot is figyelembe vettem.

Dolgozatomban kriogén plazmamarással előállított nanostrukturált szilícium és platina felületeken vizsgáltam modell fehérjék tapadási tulajdonságait kontakt szög méréssel és fluoreszcens mikroszkópiával. Az MTA KOKI Molekuláris és Fejlődésneurobiológia Osztályával közösen végzett kísérletekben pedig idegi őssejtek tapadását és differenciálódását vizsgáltam ugyanezeken a felületeken és hasonlítottam össze a modell fehérjék viselkedésével.

Mivel a felületek vizsgálata egyidejűleg több oldalról történt (biológiai és mérnöki szempontok figyelembevételével egyaránt), így reményeink szerint komplexebb képet kaphatunk a szenzorokhoz felhasználható alapanyagok tulajdonságairól, mely jelentősen megkönnyítheti a további fejlesztéseket.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.