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Study and characterization of diamond surface for biosensoring applications

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TABLE OF CONTENTS substrates [12] [13] [14] [15]. Moreover, if we use a diamond as a substrate for a biosensor, we can also exploit its bulk properties such as extreme mechanical hardness and, the most important, broad optical transparency, from the deep ultraviolet to the far infrared. This makes possible simultaneous recording of electrical and optical signals from living cells, as sensor elements. Hydrogen terminated diamond surfaces have been used to attach DNA fragments[11],showingthatdiamondisagoodplatformontowhichbiomolecules, with specific funtional groups, can be linked. The first evidence of selective attachment of mammalian neurons and or- deredoutgrowthofneuritesonpatterneddiamondsurfaceshasbeenrecently reported by Specht et al. [16]. However, to our best knowledge, no report about the functional viability of neurons on functionalised diamond surfaces has been published to date. To explore the possibility of exploiting the above mentioned properties of diamond for the realisation of biosensors it is essential to investigate ad- hesion and neuronal excitability (i.e., the ability of neurons to generate and propagate trains of electrical impulses) on hydrogenated (HTD) or oxidised (OTD) diamond surfaces. Thusthestudyofdiamondsurfaceproperties,withdifferentterminations, is fundamental if we are interested in biosensoring applications. My PhD research activity thus will be focused onto three main topics: • Implementation and characterization of an XPS apparatus, in order to characterize diamond surface properties and to check out its modifica- tion due to hydrogenation and/or oxidation processes [17] [18]. • Study different methods to perform hydrogenation (plasma, molecular orHFCVD[19][20])andoxidation(chemical, plasmaorUVtechnique [21] [22]), in order to find out the best way to modify diamond surface, without introducing any sort of contamination and damage. • Study of neurons adhesion and viability onto diamond, to check their bio-compatibility [7] [15] [23]. 6
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Study and characterization of diamond surface for biosensoring applications

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Informazioni tesi

  Autore: Micaela Castellino
  Tipo: Tesi di Dottorato
Dottorato in Fisica Fondamentale, Applicata ed Astrofisica
Anno: 2007
Docente/Relatore: Ettore Vittone
Correlatore: AlbertoPasquarelli
Istituito da: Università degli Studi di Torino
Dipartimento: Dipartimento di Fisica Sperimentale
  Lingua: Inglese
  Num. pagine: 180

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Parole chiave

hydrogenation
oxidation
neurons
biosensor
diamond
xps
contact angle
hfcvd
ups
electrical measurements

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