Enzyme-labelled amperometric genosensors and immunosensors based on advanced nanomaterials

Abstract

The present PhD thesis mainly focused on design, development and validation of amperometric genosensors and genoassays based on immobilization of PNA probes on advanced and highly performing micro- and nanomaterials. The application field of such devices concerned the rapid and reliable determination of non-amplified DNA from genetically modified organisms (i.e. transgenic soy). Other issues faced during the PhD program were i) the development of portable IoT devices for acquisition and storage/sharing of data from biosensors intended for determination of clinically relevant biomarkers and ii) the implementation of piezoelectric mass sensors based on the electropolymerization of cavitands on quartz crystals for monitoring of environmentally relevant aromatic compounds in wastewaters.

Il presente lavoro di tesi di dottorato è focalizzato principalmente sulla progettazione, sviluppo e validazione di genosensori e genosaggi amperometrici basati sull'immobilizzazione di sonde PNA su micro e nanomateriali avanzati altamente performanti. Il campo di applicazione di tali dispositivi ha riguardato la determinazione rapida e affidabile di DNA non amplificato da organismi geneticamente modificati (soia transgenica). Altri progetti affrontati durante il programma di dottorato hanno riguardato i) lo sviluppo di dispositivi IoT portatili per l'acquisizione e l'archiviazione/condivisione di dati ottenuti da biosensori dedicati alla determinazione di biomarcatori di interesse clinico e ii) l'implementazione di sensori di massa piezoelettrici basati sull'elettropolimerizzazione di cavitandi su cristalli di quarzo per il monitoraggio di composti aromatici di interesse ambientale nelle acque reflue.