Selecção e implementação de sensores ópticos para detecção em biossensores

• Autor(es): Lérias, Sérgio dos Santos Ortega
• Data: 2008
• Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10451/1274
• Origem: Repositório da Universidade de Lisboa
• Assunto(s): Engenharia física; Teses de mestrado
• Tipo de Documento: Dissertação de Mestrado
• Orientador(es): Rebordão, José Manuel; Cascalheira, António Carlos Henriques

Descrição

Tese de mestrado em Engenharia Física, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2008 Um biossensor pode ser definido como um sistema contendo um elemento biológico capaz de reconhecer um analíto particular e converter a presença e concentração deste com um sistema transdutor, num sinal eléctrico através da adequada combinação da interface biológica de reconhecimento. Esse processo de conversão pode passar pela emissão de luz, por quimioluminescência (CL) que por seu lado pode ser electroquimicamente catalisada ou seja electroquimioluminescência (ECL). Este trabalho aborda a selecção e implementação de sensores ópticos de baixo custo para utilização na detecção de luz de muito baixa intensidade em reacções de ECL e está divido em duas partes, a primeira refere-se à quantificação da luz emitida nestas reacções de ECL utilizando um fotomultiplicador, a segunda visa o estudo e caracterização de fotomultiplicadores de silício, SiPM, capazes de substituir a utilização de fotomultiplicadores tradicionais neste tipo de aplicação. O estudo destes fotomultiplicadores de silício é feito de modo a obter dados relativamente ao seu funcionamento, à electrónica necessária, ao nível de contagens de fundo, ao ganho intrínseco e limites de detecção. Com base neste estudo o trabalho visa a escolha de um destes detectores para implementação num dispositivo portátil de análise que utiliza este método de electroquimioluminescência. A biosensor can be defined as a system containing a biological element capable of recognizing a particular compound and converting its presence and concentration with a transducer system, into an electrical signal through the adequate combination of the recognition biological interface. This process of conversion may involve the emition of light, quimioluminescence (CL) that can be electrochemically catalised, electrochemioluminescence (ECL). The purpose of this work is the selection and implementation of low cost optical sensors for use in low light sensing in ECL. The work is divided in two parts, the first refers to the quantification of the light emission in ECL reactions trough the use of a photomultiplier tube. The second part refers to the study and characterization of silicon photomultipliers (SiPM) capable of substitution of regular photomultiplier tubes in this kind of application. The study of these silicon photomultipliers is done in order to obtain data relative to their operation, electronics necessary to its correct functioning, dark counts, gain and minimum detection limits. Using the information gathered during this study, this work aims at the selection of one of these SiPM for implementation in a portable device witch uses ECL as a method of analysis.