Design and development of a biosensor for the rapid detection of SARS-CoV-2

Abstract

Στόχος αυτής της διατριβής είναι η ανάπτυξη ενός ηλεκτροχημικού βιοαισθητήρα για την ανίχνευση του SARS-CoV-2 σε βιολογικά δείγματα. Στο πρώτο μέρος της διατριβής αναπτύσσεται το αισθητήριο στοιχείο, που βασίζεται στην ακινητοποίηση του φυσικού υποδοχέα του ιού, του ενζύμου ACE2, στην επιφάνεια πυκνωτών ενδοδιαπλεκόμενων ηλεκτροδίων. Τα αποτελέσματα των μετρήσεων του βιοαισθητήρα συσχετίζονται με τα αποτελέσματα της real-time PCR για τα ίδια δείγματα. Στην συνέχεια, αφού έχει επαληθευτεί η ορθή λειτουργία του αισθητήρα, ο αισθητήρας ενσωματώνεται σε μια φορητή συσκευή που αναπτύχθηκε στο εργαστήριο. Αυτή η συσκευή αποτελείται από ένα πρωτότυπο ηλεκτρονικό κύκλωμα ακριβείας που πραγματοποιεί μετρήσεις της σύνθετης αντίστασης. Ακόμα, χρησιμοποιώντας Bluetooth, η συσκευή μεταδίδει ασύρματα τα αποτελέσματα της μέτρησης σε εφαρμογή για κινητά android που αναπτύχθηκε στα πλαίσια της διατριβής. Το τελικό στάδιο αφορά το πακετάρισμα του βιοαισθητήρα και της ηλεκτρονικής συσκευής, αλλά και την κατασκευή της διασύνδεσης μεταξύ των δύο. Το πακετάρισμα της συσκευής και η κατασκευή της διασύνδεσης πραγματοποιούνται με χρήση τρισδιάστατης εκτύπωσης. Το πακετάρισμα του βιοαισθητήρα πραγματοποιείται με την χρήση μιας φωτοευαίσθητης ταινίας, της ORDYL SY 300, η επεξεργασία της οποίας γίνεται με την μέθοδο της οπτικής λιθογραφίας.