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(Conductive) imprinted polymers for sensing volatile disease biomarkers
Adriana Katharina Feldner
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Doktoratsstudium NAWI aus dem Bereich Naturwissenschaften (DissG: Chemie)
Betreuer*in
Peter Lieberzeit
DOI
10.25365/thesis.75531
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-12983.87624.649133-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Molekular geprägte Polymere (MIPs) sind synthetische Materialien, die Bindungsstellen zur selektiven Erkennung eines Zielanalyten enthalten. In dieser Arbeit dienen MIPs und leitfähige MIP-Verblendungen als Rezeptorschichten auf Quarzkristall-Mikrowaagen (QCMs) und Chemiresistoren. QCMs sind massensensitive Sensoren, die auf den piezoelektrischen Eigenschaften von Quarz basieren. Chemiresistoren können flüchtige organische Verbindungen (VOCs) in der Gasphase durch dünne leitfähige Polymerfilme detektieren. Die Analyten 2-Propanol, Heptanal und Acetophenon sind VOCs, die bekannte Biomarker in der Atemluft von Brustkrebspatientinnen sind. Um die Selektivität der Materialien gegenüber der Zielanalyten zu bestimmen, wurden Sensormessungen im Gasstrom, mit unterschiedlichen Konzentrationen der jeweiligen Analyten sowie anderer VOCs durchgeführt. Alle beschriebenen Systeme reagieren konzentrationsabhängig auf den gewünschten Analyten. Selektivitätstests deuten auf eine gute Selektivität der Heptanal- und Acetophenon-Sensoren hin. Die 2-Propanol-Sensoren reagieren auch auf andere Analyte, insbesondere auf andere Alkohole, was aufgrund der geringen Größe und des Fehlens funktioneller Gruppen des Zielanalyten zu erwarten ist.
Abstract
(Englisch)
Molecularly imprinted polymers (MIPs) are synthetic materials that contain binding sites for selectively rebinding a specific target analyte. In this work, MIPs and conductive MIP blends serve as receptor layers on quartz crystal microbalances (QCMs) and chemiresistors. QCMs are mass-sensitive sensors based on the piezoelectric properties of quartz. Chemiresistors can detect volatile organic compounds (VOCs) in the gas phase through thin conductive polymeric films. The analytes 2-propanol, heptanal and acetophenone are VOCs that are known breath biomarkers of breast cancer patients. Rebinding experiments were conducted in gas flow containing different concentrations of the respective analytes as well as other VOCs to determine the selectivity of the material towards the target. All described systems lead to concentration-dependent signals when exposed to the desired analyte. Selectivity tests suggest good selectivity for the heptanal and acetophenone sensors. The 2-propanol sensors also respond to other analytes, especially other alcohols, which is expected due to the small size and lack of functional groups of the target analyte.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Molekular geprägte Polymere Leitfähige Polymere Gassensor Quarzkristallmikrowaage Chemiresistor Biomarker
Schlagwörter
(Englisch)
molecularly imprinted polymers conductive polymers gas sensing quartz crystal microbalance chemiresistor biomarker
Autor*innen
Adriana Katharina Feldner
Haupttitel (Englisch)
(Conductive) imprinted polymers for sensing volatile disease biomarkers
Paralleltitel (Deutsch)
(Leitfähige) geprägte Polymere für die Detektion von Biomarkern
Publikationsjahr
2024
Umfangsangabe
IV, 130 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Karsten Haupt ,
Klaus Koren
AC Nummer
AC17130297
Utheses ID
69923
Studienkennzahl
UA | 796 | 605 | 419 |