Development of a sensoring device for environmental estrogens in wastewater

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Main Author: Teixeira, Sara Vanessa Afonso Reis
Publication Date: 2011
Format: Master thesis
Language: eng
Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
Download full: http://hdl.handle.net/1822/17663
Summary: Dissertação de mestrado em Micro e Nano Tecnologias
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spelling Development of a sensoring device for environmental estrogens in wastewater628.3577.157.08Dissertação de mestrado em Micro e Nano TecnologiasThere is an increasing public concern about the possible adverse consequences at both human health and wildlife, arising from the release of estrogens into the environment. These endocrine disrupting chemicals include a variety of chemical classes, such as natural and synthetic hormones, plant constituents (phytoestrogens), pesticides, compounds used in the plastics industry, among other industrial by-products and pollutants. They are frequently widely dispersed in the environment. Some can be persistent and can be transported through long distances. Others are rapidly degraded. For these reasons it is necessary to proceed to the environment monitoring of these compounds. Green Fluorescent Protein has been employed as a reporter protein in whole-cell sensing systems based on stress induction. This is a new developed method of reporting systems since it can substitute the assay that frequently has been used, the β-galactosidase as a reporter gene, which is a time-consuming procedure and since it requires cells disruption it increases the errors. Thus, this work aimed to construct a biosensor based on a genetically modified yeast cells expressing the Green Fluorescent Protein (GFP) upon exposition to estrogenic compounds on wastewater. In order to test the operation of the sensor it was measured the transmittance and fluorescence of slides with alginate and FluoSpheres plotted in three immobilization layouts: 'separated dots', 'dots together' and dip coated. The transmittance and the fluorescence signals were detected by a CMOS optical sensor. FluoSpheres beads were used instead of the yeast cells due to legal issues, it was not possible to bring the genetically modified yeast cells to Portugal The results showed that the transmittance is affected by the thickness of the alginate layer, which scatters the light, therefore the dip coated slides present lower transmittance values. The 'dots together' layout is the most effective in fluorescence detection. High concentrations of FluoSpheres beads presented lower values of fluorescence.A preocupação pública tem vindo a aumentar relativamente às consequências adversas na sua saúde e nos habitats devido à libertação de compostos estrogénicos no ambiente. Estes disrutores endócrinos incluem uma diversidade de classes químicas como as hormonas naturais e sintéticas, fitoestrogénios (estrogénios presentes nas plantas), pesticidas, químicos usados na indústria dos plásticos, entre outros subprodutos industriais e poluentes. São facilmente dispersos no ambiente e enquanto uns podem ser persistentes e transportados até longas distâncias, outros são rapidamente degradados. Desta forma, é necessário proceder à monitorização ambiental destes compostos. A Proteína Verde Fluorescente (GFP) tem vindo a ser usada como uma proteína repórter em biosistemas através da indução de stresse. Este é um novo método desenvolvido para sistemas repórter uma vez que pode substituir o teste que tem sido usado frequentemente, o de β-galactosidase como gene repórter, que é um procedimento moroso e requerer a desintegração celular. Assim, este trabalho visa a construção de um biossensor baseado em células de leveduras geneticamente modificadas que expressam GFP aquando da exposição a compostos estrogénicos em água. De forma a testar o funcionamento do sensor foi medida a transmitância e a fluorescência usando-se lâminas com alginato e FluoSpheres imobilizados em três layouts diferentes: "separated dots", "dots together" e dip coated. Os sinais de transmitância e fluorescência foram detectados com um sensor óptico CMOS. Usaram-se as FluoSpheres em alternativa às células das leveduras devido a questões legais, uma vez que não era possível trazer as leveduras geneticamente modificadas para Portugal. Os resultados obtidos demonstraram que a transmitância é afectada pela espessura da camada de alginato que dispersa a luz. Por conseguinte as lâminas dip coated apresentaram menores valores. O layout "dots together" foi o mais efetivo na deteção de fluorescência. Elevadas concentrações de FluoSpheres apresentaram menores valores de fluorescência.Minas, GraçaKühn, KlausUniversidade do MinhoTeixeira, Sara Vanessa Afonso Reis20112011-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/17663enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiainstacron:RCAAP2024-05-11T04:24:47Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/17663Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireinfo@rcaap.ptopendoar:https://opendoar.ac.uk/repository/71602025-05-28T14:47:33.784918Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiafalse
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