Štúdium genotoxicity organických látok pomocou DNA biosenzorov

Abstract

Navržená disertační práce představuje nové hybridní elektrochemické DNA biosenzory založené na odlišných formách pyrolytického grafitu ("edge-plane" a "basal-plane") a jejich potenciál z hlediska použitelnosti v oblasti elektrochemie DNA. Testování použitelnosti prezentovaných bioanalytických nástrojů předcházel důkladný optimalizační proces zahrnující výběr optimálních hodnot pro nejdůležitější provozní parametry elektrochemických DNA biosenzorů připravených pomocí elektrostatické adsorpce - depoziční potenciál (Edep), doba depozice (tdep), optimální koncentrace DNA pro elektrostatickou adsorpci (cg(DNA)) a možné zapojení konvekce během adsorpčního procesu. Nejprve byla zkoumána použitelnost prezentovaných bioanalytických nástrojů ve vztahu ke sledování poškození DNA s využitím tripletu externích zdrojů poškozujících DNA - UV záření, jednoelektronových oxidantů nebo hydroxylových radikálů. Výsledky poškozujících procesů byly sledovány přímo (prostřednictvím sledování změn redoxních signálů DNA) nebo nepřímo (prostřednictvím sledování změn redoxních signálů redoxního indikátoru) a to za pomoci voltametrických metod - square-wave voltametrie (SWV), cyklická voltametrie (CV), lineární voltametrie (LSV) a elektrochemické impedanční spektroskopie (EIS). Dále byla hodnocena použitelnost navrženého...

Proposed dissertation thesis presents novel hybrid electrochemical DNA biosensors based on distinct forms of pyrolytic graphite ("edge-plane" and "basal-plane") and their potential in terms of applicability in the field of DNA electrochemistry. Testing of the applicability of the presented bioanalytical tools was preceded by thorough optimization process involving selection of the optimal values for the most crucial operational parameters of the electrochemical DNA biosensors fabricated by means of electrostatic adsorption - deposition potential (Edep), deposition time (tdep), optimal DNA concentration for electrostatic adsorption (cg(DNA)), and possible involvement of convection during the adsorption procedure. Initially, applicability of presented bioanalytical tools was investigated in relation to monitoring DNA damage by utilization of triplet of external DNA damaging sources - UV light irradiation, one- electron oxidants, and hydroxy radicals. Outcome of the damaging processes was monitored directly (via monitoring changes in the redox signals of DNA) or indirectly (via monitoring changes in the redox signals of redox indicator) by the use of voltammetric methods - square- wave voltammetry (SWV), cyclic voltammetry (CV), linear-sweep voltammetry (LSV), and electrochemical impedance...