A pályázat elsődleges célkitűzése a nanopórusok analitikai alkalmazásainak vizsgálata volt. Három platformot állítottunk elő és alkalmaztunk érzékelésre: arany nanopórusos membránokat, nanopipettákat, illetve 3D MEMS technológia és fókuszált ionnyaláb marással készült membránokat. Megoldottuk a nanopórusok kémiai módosítását szintetikus receptorokkal: peptid-nukleinsavakkal és originális aptamerekkel. Érzékelőket fejlesztettünk ki fehérjék, DNS szálak meghatározására, és nanorészecskék számlálására. Új aptamereket fejlesztettünk ki az alma törzsgöndörödés vírus meghatározására, amellyel sikerült a vírust közvetlenül növényi extraktumokban kimutatni. Elsőként sikerült szelektív szilárdtest ioncsatornákat előállítani, amelyek a biológiai ioncsatornákat meghaladó több mint hat nagyságrendnyi szelektivitással rendelkeztek. Szilárdtest ioncsatornákon alapuló nanomólos kimutatási határú potenciometriás ezüstion érzékelőket fejlesztettünk ki. Fehérje módosított pórusokat reaktorként alkalmazva polimer rudakat állítottunk elő, amelyek a felületükön szelektív kötőhelyekkel rendelkeznek a pórust módosító fehérjékre. Numerikus módszerekkel és durva szemcsézettségű molekuladinamikai számításokkal meghatároztuk a célkomponens átlagos pórushoz jutási idejének koncentráció függését, a nanopórusok felületi töltéssűrűségét, illetve a nanopórusosban fellépő nanofluidikai effektusokat. A pályázat támogatásával 1 könyvfejezet és 28 közlemény született, amelyek összesített impakt faktorja 134,3. | The primary objective of the project was to explore new aspects of nanopore sensing. Three different nanopore platforms were prepared applied for sensing: gold nanoporous membranes, nanopipepettes and nanoporous membranes made by combining 3D MEMS technology and focused ion beam milling. Methods for chemical modification of nanopores with synthetic receptors, i.e., peptide nucleic acids and original aptamers, were developed. Based on this we have introduced sensors for proteins, DNA strands, and for nanoparticle counting. New aptamers were selected for the determination of apple stem pitting virus, which could detect the virus directly in plant extracts. Selective solid-state ion channels with selectivities exceeding that of the biological ion channels, i.e., more than six orders of magnitude, were introduced for the first time. They formed the base for potentiometric silver sensors with nanomolar detection limit. Reactors using protein modified pores were implemented to generate surface imprinted polymer rods able to selectively recognize the template protein. Numerical methods and coarse grain molecular dynamics were implemented to determine the encounter time of the analyte and nanopore, the surface charge density of nanopores and to interprete nanofluidic effects in the nanopores. One book chapter and 28 scientific papers having a cumulated impact factor of 134.3 were published with the support of the project.
展开▼
