Humidity effects at the organic/porous silicon sensor interface

Abstract

En el campo de biosensores para la detección de cáncer, los nanomateriales son candidatos prometedores para la mejora de su funcionamiento en términos de sensibilidad y límites de detección. En particular, el silicio poroso (PSi) es una matriz versátil con alta superficie de adsorción y una reactividad de superficie adaptable, que permite el tratamiento de una diversidad de estructuras biofuncionales. En efecto, las aplicaciones biomédicas del PSi requieren a menudo un recubrimiento de superficie con grupos funcionales orgánicos. En esta tesis, presentamos la modificación inducida por luz visible del PSi con monocapas de silanos ensamblados para su aplicación como plataforma sensora. Se han obtenido superficies versátiles hidrofílicas/hidrofóbicas y se han caracterizado mediante técnicas analíticas complementarias. En particular, un estudio dinámico in-situ de la mojabilidad del PSi funcionalizado se llevó a cabo con la obtención de isotermas de adsorción a partir de imágenes de wetSTEM. Por otro lado, demostramos la importancia del PSi combinado con nanopartículas de oro (GNPs) para el biosensado, desarrollando dos nuevas plataformas basadas en doble detección proporcionando una transducción tanto plasmónica como nanomécanica o eléctrica para la detección específica del antígeno prostático específico (PSA). En efecto, transferimos la fabricación del PSi a plataformas nanomecánicas e impedimétricas y realizamos un ensayo en sándwich en el cual el segundo anticuerpo está conjugado con las GNPs. En ambos casos, las GNPs actúan como una etiqueta optoplasmónica. Además, son también capaces de contribuir a la masa del dispositivo nanomecánico y a la conductividad de la plataforma impedimétrica, incrementando por lo tanto la sensibilidad de la detección.