Diamond magnetometry for sensing in biological environment
| Promotie: | Dhr. F.P. (Felipe) Perona Martínez |
| Wanneer: | 22 januari 2020 |
| Aanvang: | 14:30 |
| Promotor: | dr. R. (Romana) Schirhagl |
| Copromotor: | dr. C.G.M. Mignon |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Medische Wetenschappen / UMCG |
Het gebruik van diamantmagnetometrie voor detectie van vrije radicalen in biologische omgeving
Een belangrijke karakteristiek van moleculen geclassificeerd als vrije radicalen is de afwezigheid van een elektron in de buitenste schil van een atoom. Deze eigenschap is de reden van de hoge reactiviteit van de vrije radicalen en geeft de moleculen een magnetisch moment. Daardoor kan het meten van een magnetisch moment in een specimen informatie geven over de hoeveelheid van vrije radicalen. Verschillende principes liggen ten grondslag aan het meten van magnetisme. Perona Martinez had als doel van zijn promotieonderzoek om een hoog sensitieve magnetometer, welke een kleine hoeveelheid radicalen kan meten in een zeer klein volume, te implementeren in een onderzoeksopzet.
Met behulp van nanodiamanten, die dienen als een magnetische sensor is het mogelijk met een zeer hoge ruimtelijke en temporale resolutie metingen te verrichten, bij kamertemperatuur en onder fysiologische condities. De sleutel hierbij zijn kleine imperfecties in de diamant die Nitrogen Vacancy centers (NV centers) worden genoemd.
Zijn onderzoek omvat drie delen. Het eerste deel behelst de functionalisatie van het oppervlakte van de nanodeeltjes en het effect hiervan op interactie met cellen. Het tweede deel gaat over een nieuwe methode, gebaseerd op nanodiamanten, om biomarkers te verzamelen uit een monster van menselijk serum. Tot slot heeft hij Nitrogen-Vacancy centers geïmplanteerd in nanodiamanten om als sensor magnetische biomoleculen te detecteren.
Perona Martinez heeft door zijn onderzoek het gebruik van diamantmagnetometrie gevalideerd als onderzoeksmiddel om vrije radicalen te detecteren in een biologische omgeving. De resultaten van zijn project maken het mogelijk om verder onderzoek te doen naar de toepassing van magnetometrie om stressreacties in cellen te meten. De volgende stap in dit onderzoek zal het verbeteren van meten binnenin levende cellen zijn.
CV Felipe Perona Martinez
Felipe Perona Martinez (1979) studeerde Electronic Engineering aan de Federíco Santa María Technical University in Valparaíso, Chili. Daarna was hij werkzaam als onderzoeker bij de afdeling BioMedical Engineering van het Universitair Medisch Centrum Groningen. De titel van zijn proefschrift luidt: “Diamond magnetometry for sensing in biological environment”.