Assemblaggio, caratterizzazione e utilizzo di biosensori in diamante artificiale per esperimenti di radiobiologia

Through recent radiobiology experiments on neuroendocrine cells, and in particular on the PC12 line, it has emerged that the exposition of said cells to X rays increases the frequency of exocytosis. In order to study this phenomenon, biosensors made out of artificial diamonds are used, and neuroendocrine cells from both mice and the PC12 line are examined. This thesis describes both the stage of preparation of the sensor and their application for radiobiology experiments. The biosensor is fabricated starting from the diamond already modified realizing amorphous carbon channels through ion beam lithography; these channels are then converted into graphite using a heating process, and at the end the final sensor is assembled and its characteristics can be determined. The final stage consists of the data analysis of a batch of measurements from the biosensors that had been prepared parallel to the experimental activity.

In recenti esperimenti di radiobiologia su cellule neuroendocrine, in particolare sulla linea PC12, è stato notato che l’esposizione ai raggi X aumenta la frequenza di rilascio di molecole. Allo scopo di studiare questo fenomeno, si utilizzano dei biosensori in diamante artificiale e si prendono in esame cellule neuroendocrine sia da topi che dalla linea PC12. La presente tesi descrive sia la fase di preparazione del sensore che la loro applicazione in esperimenti di radiobiologia. Il biosensore è costruito a partire dal diamante già provvisto di strutture in carbonio amorfo realizzati tramite litografia ionica; questi canali vengono poi convertiti in grafite grazie ad un trattamento termico, e si procede quindi al processo di assemblaggio del sensore finale e alla determinazione delle sue caratteristiche. La parte finale della tesi consiste nell’analisi dati di una campagna di misure realizzate sui biosensori preparati parallelamente all’attività sperimentale.