Chemical patterning of surfaces for the development of biofunctional interfaces

Abstract

El rendimiento que puede presentar un dispositivo dedicado a la detección molecular o al cultivo celular depende en gran parte de la eficiencia lograda en la interacción entre biomoleculas o células y la superficie. En consecuencia, una parte crucial del dispositivo es la interfaz en la que tienen lugar los procesos de inmovilización. En los procesos de fabricación y optimización de estos dispositivos se abre un campo multidisciplinar de investigación. Los factores que influyen la inmovilización de biomoleculas en las superficies sólidas son, principalmente, la química y la topografía superficial, parámetros con los que se han diseñado diversos dispositivos en el presente trabajo. En esta tesis se proponen diferentes métodos de fabricación de patrones superficiales que permiten controlar tanto la topografía como la química de la superficie. En la fabricación de los patrones se han utilizado diferentes materiales biofuncionales y diferentes técnicas de litografía (litografía por haces de electrones e iones) y el contaste químico de estos patrones fue conseguido combinando. Los materiales utilizados fueron seleccionados atendiendo a sus propiedades bioadhesivos o anti bio-adhesivos con biomoleculas y células y fueron obtenidos tanto por procesos de plasma como por autoensamblaje. Las superficies creadas con estos materiales mediante técnicas de litografía de electrones o iones muestran contrastes químicos en la micro y nano escala. Las estructuras fueron caracterizadas química y morfológicamente y su interacción con proteínas y células fue estudiada. Finalmente, su aplicación como intercaras en biosensores fue demostrada con éxito mediante imágenes de resonancia de plasmones superficiales.