Nové přístupy v katalytických biosenzorech
Loading...
Date
Authors
Garehbaghi, Sanam
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT
Abstract
Tato disertační práce představuje dvě nové a nezávislé strategie v oblasti katalytických biosenzorů, které jsou navrženy tak, aby řešily klíčové problémy týkající se jejich stability, nákladů a praktičnosti při diagnostice mastitidy a rakoviny v raném stádiu. Infekce mastitidou je hlavní příčinou ekonomických ztrát v mléčném průmyslu a její diagnostika může pomoci snížit finanční ztráty a zlepšit celkové zdraví stáda. První přístup využívá enzymatický kaskádový systém pro elektrochemickou detekci laktózy v mléčných výrobcích. Integrací -galaktosidázy a glukózooxidázy dochází k hydrolýze laktózy na glukózu, která je dále oxidována za vzniku elektroaktivního H2O2. Nanokompozit RuO2–vícestěnných uhlíkových nanotrubic zprostředkovává elektrochemickou oxidační reakci H2O2 tím, a dosahuje detekčního limitu 0,036 mM s vysokou reprodukovatelností (RSD
This thesis pioneers two novel and independent strategies in catalytic biosensors designed to address their critical challenges in stability, cost, and practicality for mastitis infection and early-stage cancer diagnosis. Mastitis infection is a major cause of economic loss in the dairy industry and its diagnosis can help reduce financial losses and improve overall herd health. The first approach employs an enzyme cascade system for electrochemical lactose detection in dairy products. By integrating -galactosidase and glucose oxidase enzymes, lactose is hydrolyzed into glucose, which is further oxidized to generate electroactive H2O2. A RuO2-multiwalled carbon nanotube nanocomposite mediates the electrochemical oxidation reaction of H2O2 and achieving a detection limit of 0.036 mM with high reproducibility (RSD
This thesis pioneers two novel and independent strategies in catalytic biosensors designed to address their critical challenges in stability, cost, and practicality for mastitis infection and early-stage cancer diagnosis. Mastitis infection is a major cause of economic loss in the dairy industry and its diagnosis can help reduce financial losses and improve overall herd health. The first approach employs an enzyme cascade system for electrochemical lactose detection in dairy products. By integrating -galactosidase and glucose oxidase enzymes, lactose is hydrolyzed into glucose, which is further oxidized to generate electroactive H2O2. A RuO2-multiwalled carbon nanotube nanocomposite mediates the electrochemical oxidation reaction of H2O2 and achieving a detection limit of 0.036 mM with high reproducibility (RSD
Description
Keywords
Katalytické biosenzory, Enzymatické kaskádové systémy, Nanozymy (NZs), Laktóza, Biomarker miRNA-21, Elektrochemická detekce, Spektrofotometrická detekce, Pt NZs, Catalytic biosensors, Enzyme cascade systems, Nanozymes (NZs), Lactose, miRNA-21 biomarker, Electrochemical detection, Spectrophotometric detection, Pt NZs
Citation
GAREHBAGHI, S. Nové přístupy v katalytických biosenzorech [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. 2025.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
bez specializace
Comittee
prof. Ing. Radimír Vrba, CSc. (předseda)
prof. Ing. Jaromír Hubálek, Ph.D. (místopředseda)
doc. RNDr. Lucie Korecká, Ph.D. (člen)
Prof. Dr. Kledi Xhaxhiu (člen)
Ing. Vratislav Čmiel, Ph.D., MBA (člen)
Date of acceptance
2025-11-05
Defence
Disertační práce Sanam Garehbaghi se zabývá aktuálními výzvami v oblasti biosenzorů prostřednictvím dvou inovativních strategií zaměřených na zlepšení stability, nákladové efektivity a použitelnosti katalytických biosenzorů. První část se soustředí na detekci laktózy v mléčných výrobcích jako ukazatele infekce mastitidou, která představuje problém v mléčném průmyslu. Druhá část představuje platformu nanozym–cDNA konjugátu pro rychlou, jednorázovou detekci biomarkeru rakoviny miRNA-21, která vykazuje potenciál pro diagnostiku rakoviny v raném stadiu. Zaměření výzkumu a dosažené výsledky potvrzují aktuálnost a význam jak pro průmyslové, tak pro klinické aplikace. Práce splňuje všechny stanovené cíle a úkoly, což dokládá úspěšná publikace dosažených výsledků. Uchazečka je první autorkou dvou článků, které již byly publikovány, a jednoho článku ve fázi odeslání k publikaci. Oba publikované články vyšly v recenzovaných časopisech s impakt faktorem (Q1), což dokládá vysokou kvalitu prezentovaného výzkumu. Studentka v průběhu obhajoby disertační práce prokázala výbornou orientaci ve zkoumané problematice a svoji připravenost samostatně vědecky pracovat. Na dotazy komise odpověděla kompetentně.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení