Βιο-λειτουργικές επιφάνειες και αντιβακτηριακή δράση
Creators: name: Γκολφινόπουλος, Γεώργιος Σωτηρίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2017
Subjects: Βιολειτουργικές
Αντιβακτηριακές
Πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη
Biofunctionalization
Antibacterial
Green fluorescent protein

description: Η δημιουργία βιολειτουργικών επιφανειών με φυσικά, χημικά και βιολογικά χαρακτηριστικά κατάλληλα ώστε να χρησιμοποιηθούν σε συγκεκριμένες εφαρμογές αποτελεί πρόκληση για τον κλάδο των βιοϋλικών. Σε αυτή την εργασία περιγράφουμε την υπερέκφραση, την in-vivo βιοτινιλύωση και ακολούθως τον καθαρισμό της πράσινης φθορίζουσας πρωτεΐνης (gfp) επισημασμένης με ουρά ιστιδινών, χρησιμοποιώντας σαν σύστημα ετερόλογης έκφρασης κύτταρα E. Coli, BL21. Υποστρώματα πυριτίου, SERS ενεργά υποστρώματα, νανοσωματίδια χρυσού επικαλυμμένα με χιτοζάνη αλλά και υποστρώματα PET και νανο-ινών οξικής κυτταρίνης τροποποιήθηκαν ώστε να είναι δυνατό να καθηλωθεί η βιοτινιλυωμένη GFP επιτυχώς σε αυτές. Τα υποστρώματα υπέστησαν κατεργασία με διάλυμα PEI ώστε να εμφανιστούν στις επιφάνειες λειτουργικές αμινικές ομάδες. Η χρήση βιοτινιλυωμένου Ν-υδροξυεστέρα του σουκκινιμιδίου για την αντίδραση με τις ελεύθερες λειτουργικές αμινικές ομάδες της επιφάνειας έχει ως αποτέλεσμα την εμφάνιση ομάδων βιοτίνης στην επιφάνεια. Χρησιμοποιώντας τη διάταξη βιοτίνη-στρεπταβιδίνη-βιοτινιλυωμένη πρωτεΐνη μπορούμε να καθηλώσουμε μόρια της GFP στην επιφάνεια. Τα αποτελέσματα της τροποποίησης ελέγχθηκαν με χρήση συνεστιακής μικροσκοπίας. Επίσης μελετήθηκε η αντιβακτηριακή δράση επιφανειών αργύρου. Η διαφορετική αντιβακτηριακή δράση του αργύρου όταν αυτός βρίσκεται σε μορφή στρώματος εναποτιθέμενου σε υπόστρωμα πυριτίου και όταν βρίσκεται σε μορφή νανοσωματιδίων εναποτιθέμενων σε υπόστρωμα πυριτίου, μελετήθηκε απέναντι σε θετικά και αρνητικά κατά Gram βακτήρια. Το αποτέλεσμα της αντιβακτηριακής δράσης εκτιμήθηκε μέσω του υπολογισμού του εύρους της ζώνης αναστολής ανάπτυξης βακτηριακών κυττάρων
description: Nanotechnology involves the understanding and control of matter at dimensions between 1-100 nanometers. As a consequence of geometry the surface/volume ratio of an object increases as the object becomes smaller. The progression of many aspects of science and technology into the nanoscales and "all surface" realm results in the greater importance of surfaces. It is well known today that nanostructures, nanotextures and the chemical composition of the surface are the most crucial factors that determine how the environment responds in the presence of a material. It has become one of the most challenging tasks to modify the surface of materials (alloys, composites, polymers, metals, semiconductors etc.) in order to bring physical, chemical and biological properties making them ideal for specific applications. In this work we describe the inducible expression and the in-vivo biotinylation of Green Fluorescent Protein - His tag, recombinant protein using the E.Coli BL21 as the heterologous host expression system. Substrates ranging from Si, SERS active substrates and chitosan capped Au nanoparticles, to polymeric substrates e.g. pet and cellulose acetate nanofibers will be modified in order to be able to introduce the biotinylated GFP on the surfaces successfully. The materials mentioned above cover an application spectrum ranging from electronics and biosensors to tissue engineering. Surfaces will be treated with PEI which introduces free amino groups on the surface, therefore making it possible for the NHS-ester derivative (biotin-NHS-ester) to react with the aminated surfaces. Using the high affinity structure biotin-streptaviding-biotinylated protein will introduce molecules of GFP protein on the surface. The result of the aforementioned modification will be tested using confocal microscopy. As a second part of this work we will test the antibacterial effect of Ag. The different antibacterial effect of the layer of Ag/Si and the nanoparticles of Ag, AgNP/Si will be tested against gram positive and gram negative bacteria. The antibacterial effect will be tested and discussed in terms of the inhibition zone of bacterial growth