Synthesis of quantum dots in planar form and their functionalization for optical detection of proteins and DNA
Project goals
The project is aimed at developing of planar nanostructures (quantum dots, nanowires) for detection of various biomolecules (DNA, proteins) in vitro, which may replace currently used slow and low-sensible methods of detection in medicine. Majority of sensing techniques relying on exceptional optical properties of semiconductor nanoparticles are based colloidal quantum dots. However, quantum dots in planar form for sensing purposes (so-called lab-on-chip) represents completely new approach of using thesenanostructures. Therefore it is necessary to solve the basic problems concerning the nanosensors synthesis, such as reproducibility and price availability. Generally, the deposited quantum dots are prepared using epitaxial or lithographic techniques, which are unfortunately expensive and time-consuming. This project deals with study of new method for quantum dots preparation employing electrochemical deposition through high-ordered nanoporous ceramic mask. In addition, the effect of luminescence as corresponding optical changes during biomolecules monitoring will be studied.
Keywords
quantumdotsnanosenzorstitaniumdioxidebioluminescencecheminulunescence
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Post-graduate (doctorate) grants
Call for proposals
Postdoktorandské granty 10 (SGA02010GA1PD)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
P102-10-P618
Alternative language
Project name in Czech
Syntéza kvantových teček v planárním uspořádání a jejich funkcionalizace pro optickou detekci proteinů a DNA
Annotation in Czech
Projekt je zaměřen na přípravu planárních nanostruktur (kvantových teček, nanodrátků) pro účely detekce biomolekul (DNA, proteinů) in vitro, které by nahradily dosud používané pomalé a nepříliš citlivé detekční metody v medicíně. Většina detekčních technik využívajících výjimečných optických vlastností polovodičových nanočástic je založena na koloidních kvantových tečkách. Kvantové tečky v planárním uspořádání pro senzorické účely (tzv. lab-on-chip) představují nový směr využití těchto nanostuktur. V této oblasti výzkumu se proto jeví jako nevyhnutelné vyřešit základní problémy při syntéze nanosenzorů, zejména reprodukovatelnost a cenovou dostupnost. Deponované kvantové tečky jsou klasicky připravovány za využití epitaxních a litografických technik, které jsou však velmi náročné po finanční a rovněž časové stránce. Podstatou tohoto projektu je tedy studium nového způsobu přípravy deponovaných kvantových teček elektrochemickou cestou přes vysoce uspořádanou nanoporézní keramickou masku. Dále bude zkoumán efekt luminiscence jako odpovídající optická změna při monitorování biomolekul.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
JB - Sensors, detecting elements, measurement and regulation
CEP - secondary branch
CF - Physical chemistry and theoretical chemistry
CEP - another secondary branch
CE - Biochemistry
10403 - Physical chemistry
10608 - Biochemistry and molecular biology
10609 - Biochemical research methods
20201 - Electrical and electronic engineering
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
The project was aimed at strongly interdisciplinary research of quantum dots synthesis for detection of biomolecules. This experimentally demanding project resulted in original method for highly-ordered quantum dots coated with gold nanolayer. The developed functionalized silicon wafer was successfully applied for detection of proteins and DNA. 5 journal papers and 2 book chapter were published.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2010
Realization period - end
Dec 31, 2012
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 1, 2012
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP13-GA0-GP-U/03:3
Data delivery date
May 2, 2016
Finance
Total approved costs
1,134 thou. CZK
Public financial support
1,134 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
1 134 CZK thou.
Public support
1 134 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JB - Sensors, detecting elements, measurement and regulation
Solution period
01. 01. 2010 - 31. 12. 2012