Institut Català de nanociència i nanotecnologia Síntesis de nanopartícules i fabricació de

plataformes “lab-on-a-chip” per biosensors

òptics i elctroquímics

INTRODUCCIÓ

Com cada estiu des de fa tres anys he participat en les estades de recerca que

organitza el Programa Joves i Ciència. Enguany i essent el darrer, he estat del

4 al 15 de juliol a l’Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)

treballant en el projecte Síntesis de nanopartícules i fabricació de plataformes

“lab-on-a-chip” per biosensors òptics i electroquímics que dirigeix el Dr. Arben

Merkoçi.

Durant aquesta estada he tornat a tenir la gran oportunitat de treballar colze a

colze amb científics de primer nivell i conèixer un ampli ventall de tècniques de

laboratori punteres actualment. A més, he pogut col·laborar amb els nombrosos

experiments que duen a terme i així conèixer el treball que realitzen els

investigadors d’aquest centre. Concretament he après a fabricar un lap-on-a-

chip emprat actualment per detectar biomolècules com proteïnes i àcids

nucleics, anticossos, entre d’altres. També he pogut sintetitzar nanopartícules

d’or i plata al laboratori, analitzar-les amb l’espectrofotòmetre i amb el

microscopi electrònic de transmissió (STEM) i conèixer el Gold Aggregation

Test emprat en els tests d’embaràs. Finalment vaig poder assistir als seminaris

on els diferents investigadors del Dr. Merkoçi exposaven els seus avenços,

experiments i aportaven les seves suggerencies de cara el millorament del seu

o d’altres projectes per tal d’arribar a bones conclusions i així poder publicar els

seus articles.

FITXA TÈCNICA

Centre: Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)

Adreça: Campus UAB

Edifici ICN2

08193 BELLATERRA

Barcelona

Línies d’investigació:

ADVANCED ELECTRON NANOSCOPY GROUP (Jordi Arbiol)

ADVANCED ELECTRONIC MATERIALS AND DEVICES GROUP (Jose

Antonio Garrido)

ATOMIC MANIPULATION AND SPECTROSCOPY GROUP (Aitor

Mugarza)

FORCE PROBE MICROSCOPY AND SURFACE NANOENGINEERING

GROUP (Jordi Fraxedas)

INORGANIC NANOPARTICLES GROUP (Víctor F. Puntes)

MAGNETIC NANOSTRUCTURES GROUP (Josep Nogués)

NANOBIOELECTRONICS AND BIOSENSORS GROUP (Arben Merkoçi)

NANOBIOSENSORS AND BIOANALYTICAL APPLICATIONS GROUP

(Laura M. Lechuga)

NANOSTRUCTURED FUNCTIONAL MATERIALS GROUP (Daniel Ruiz-

Molina)

NANOSTRUCTURED MATERIALS FOR PHOTOVOLTAIC ENERGY

GROUP (Mónica Lira-Cantú)

NOVEL ENERGY-ORIENTED MATERIALS GROUP (Pedro Gómez-

Romero)

OXIDE NANOELECTRONICS GROUP (Gustau Catalán)

PHONONIC AND PHOTONIC NANOSTRUCTURES GROUP (Cilvia M.

Sotomayor Torres)

PHYSICS AND ENGINEERING OF NANODEVICES GROUP (Sergio

Valenzuela)

SUPRAMOLECULAR NANOCHEMISTRY AND MATERIALS GROUP

(Daniel Maspoch)

THEORETICAL AND COMPUTATIONAL NANOSCIENCE GROUP

(Sthepan Roche)

THEORY AND SIMULATION GROUP (Pablo Ordejón)

Àrea o departament: Nanobioelectronics and biosensors group

Científic al càrrec: Dr. Arben Merkoçi (Nosaltres vam treballar amb l’Andrzej

Chalupniak i en Lorenzo Russo)

Projecte: Síntesis de nanopartícules i fabricació de plataformes “lab-on-a-chip”

per biosensors òptics i elctroquímics

Període de realització de l’estada: Del 4 al 15 de juliol de 2016

OBJECTIUS DELS PROJECTES

Fabricar un dispositiu lab-on-a-chip.

Sintetitzar nanopartícules d’or, plata i or i plata per tal de poder-les

visualitzar en un STEM.

ACTIVITATS DESENVOLUPADES

Durant aquestes dues setmanes d’estada vaig estar experimentant juntament

amb en Narcís, un company de la segona fase de Joves i Ciència, i en Rafa, un

dels guanyadors de l’olimpíada catalana de biologia en el grup de recerca del

Dr. Merkoçi.

Quan vam arribar el primer dia, l’Anna ens va presentar les instal·lacions de

l’institut i els dos investigadors que ens acompanyarien durant la nostra estada,

l’Andrzej i en Lorenzo. Un cop fetes les presentacions, l’Andrzej ens va fer una

petita introducció al món de la nanotecnologia i ens va explicar tant les tasques

que diuen a terme com les que duríem a terme nosaltres durant l’estada. A

més, vam començar a fabricar el polydimetiloxane PDMS que serviria com a

conducte per introduir la mostra als lab-on-a-chip.

Durant els següents dies vam fabricar els elèctrodes del dispositiu amb carboni

i plata netejant primer el plàstic que ens serviria com a base i després imprimint

els elèctrodes de C i Ag al mateix. A més, vam comprovar la seva conductivitat

amb el voltímetre i els vam purificar amb oxigen en plasma. També vam

conèixer una de les moltes funcions dels xips: detectar els elements que

componien les diferents solucions. Per això, vam introduir les mostres als xips i

vam obtenir un espectre on cada senyal simbolitzava un element diferent.

Un cop acabats els lab-on-a-chips vam passar de treballar amb l’Andrzej el qual

s’encarregava de la part més tècnica de l’estada a treballar amb en Lorenzo qui

ens explicaria la basant més química de la nanotecnologia. Amb ell vam poder

sintetitzar nanopartícules d’or, plata i or i plata amb citrat de sodi i HAuCl6 i les

vam analitzar amb l’espectrofotòmetre, amb el Dynamic light scattering i amb el

STEM. A més, vam realitzar el Gold Aggregation Test que consistia a unir

anticossos αHuIgG a les nanopartícules d’or i ens va explicar les tècniques i

materials emprades en els tests d’embaràs (reacció antigen-anticòs).

Finalment, ens els dos últims dies vam assistir en els seminaris que realitzaven

els diferents investigadors del grup de Merkoçi en els quals exposaven els seus

avenços, experiments i aportaven les seves suggerències de cara el

millorament del seu o d’altres projectes per tal d’arribar a bones conclusions i

poder-los publicar ens els seus articles.

VALORACIÓ DE L’ESTADA

Poder estar aquests quinze dies a l’ICN2 ha estat un gran privilegi. Primer de

tot perquè he pogut tornar a compartir moments juntament amb científics de

primer nivell i després, perquè he tingut la oportunitat de conèixer un camp

totalment nou per mi: la nanociència i la nanotecnologia.

A més, he tingut la sort de poder treballar amb dos grans científics que m’han

sabut transmetre els seus coneixements de manera que m’ha set molt fàcil tant

entendre els objectius del projecte com dur-los a la pràctica. Per això,

m’agradaria agrair la feina feta per l’Andrzej i en Lorenzo ja que sense ells, de

ben segur que aquesta estada no hagués estat tant enriquidora.