(Bio)Electrochemical Tools for Integration of Biological Systems and Electronic Components (BIONIC)

Abstract

Aquesta tesi desenvolupa interfícies biocompatibles per a plataformes de detecció basades en cèl·lules, utilitzant microalgues i cèl·lules neuronals, amb focus en la comunicació electroquímica directa i indirecta per a la detecció de toxines i el monitoratge ambiental. El Capítol 1 revisa bioelèctrodes d’avantguarda, destacant mecanismes de transferència electrònica extracel·lular directa (DEET) i mediada, i la necessitat de sistemes de detecció de toxines portàtils i econòmics en comparació amb mètodes de laboratori com el patch clamping. Es descriuen els requisits per a la immobilització cel·lular i la transferència eficient d’electrons amb materials biocompatibles.

per polímers redox, va detectar TTX de 6–300 nM, oferint una alternativa portàtil i econòmica. Aquest treball avança en interfícies bioelectroquímiques per a la detecció sensible i en temps real de toxines, donant suport a aplicacions en monitoratge ambiental i avaluació de riscos sanitaris. Esta tesis desarrolla interfaces biocompatibles para plataformas de detección basadas en células, utilizando microalgas y células neuronales, enfocándose en la comunicación electroquímica directa e indirecta para la detección de toxinas y monitoreo ambiental. El Capítulo 1 revisa bioelectrodos de vanguardia, destacando mecanismos de transferencia electrónica extracelular directa (DEET) y mediada, y la necesidad de sistemas de detección de toxinas portátiles y rentables en comparación con métodos de laboratorio como el patch clamping. Se describen los requisitos para la inmovilización celular y la transferencia eficiente de electrones usando materiales biocompatibles

This thesis develops biocompatible interfaces for cell-based sensing platforms using microalgae and neuronal cells, focusing on direct and indirect electrochemical communication for toxin detection and environmental monitoring. Chapter 1 reviews state-of-the-art bioelectrodes, highlighting direct extracellular electron transfer (DEET) and mediated electron transfer mechanisms, and the need for cost-effective, portable toxin detection systems compared to lab-based methods like patch clamping. It outlines requirements for cell immobilization and efficient electron transfer using biocompatible materials.