Posudky

Otázky

• Velmi dobře zpracovaná diplomová práce zaměřená na problematickou oblast FET systémů na bázi grafenu, kdy mnohé publikované výsledky jsou kontroverzní, obtížně reprodukovatelné, a často obecně spíše odrazující. S tím samozřejmě nekoresponduje všeobecný optimismus spojovaný s grafenem a dosažené výsledky typicky málo odpovídají původním očekáváním. Některé problematické aspekty práce:
• Str. 8, poznámka 3 pod čarou, správně platí 1 M = 1 mol dm-3. (viz i rovnice 4.1)
• Str. 9, rovnice 1.2, uvádí se zde -D-glukosa; má to i praktický význam, pokud si připravíte čerstvý roztok glukosy, možná zjistíte, že vám biosensor nebude fungovat… Dále, zkuste objasnit, proč je notoricky používaný termín „Clark electrode“ fakticky nesprávný. Teoretická část velmi dobře rozebírá mimo jiné možnosti modifikace grafenu za účelem imobilizace enzymů i jiných biomolekul. Co se týká vlastní odezvy, tak se mi zdá, že se zde může kombinovat více možností – tok elektronů z GOx přímo na grafen, redoxní reakce peroxidu vodíku na grafenu, změna vodivosti či pH vyvolaná oxidací glukosy (viz i obr. 6.7). Co z toho mělo asi převládající podíl na zjištěných odezvách ve vašem konkrétním případě?
• Na str. 27 je zmíněna fluorescence PSE; nebyla nebo nešla by tato vlastnost nějak využít k monitorování či průkazu interakce PSE s grafenem?
• K části 4.1 – přenos grafenového plátku na konečnou senzorovou strukturu asi není triviální; nešlo by pomocí CVD deponovat grafen přímo na exponovanou část sensoru? Obr. 4.1b, řez sensorem – vypadá to, že Au kontakty byly naneseny až na grafen; bylo tomu skutečně takto, případně jak to bylo technicky provedeno? Jaká byla reprodukovatelnost přípravy celého výchozího grafenového sensoru bez GOx vrstvy, a následně i včetně GOx vrstvy?
• Ad 4.4, nemohl by se grafen derivatizovat PSE před transferem na čip?
• 5.1 jsou části c – d asi prohozeny. Část 5.1, mohlo by být zajímavé proměřit další Ramanovo spektrum i po imobilizaci GOx. Na obrázku V diskusi k obr. 5.2 se uvažuje, že na skenech „prosvítá“ i podkladová vrstva SiO2, pokud to chápu správně. Škoda, že se neoskenoval i SiO2 povrch před depozicí grafenu. Mám také trochu problém s horizontálními měřítky u AFM skenů; výřez z 5.4A je očividně 1x1 mikrometr, avšak to pak v 5.4B dle úsečky odpovídá 100x100 nanometrů; co je tedy správně? Profily na 5.4E rozhodně nemohou odpovídat molekulám GOx.
• Část 6.1, proč byl jako „referenční“ elektroda použit wolframový drátek – neušlechtilý kov, který asi nevyniká stabilitou povrchu ve vodném prostředí; byla řešena velikost jeho plochy v kontaktu s roztokem a stabilita geometrie vůči vlastnímu GFETu? V této souvislosti si vzpomínám na diskusi s prof. Janatou, kdy zmínil, že slabinou ISFETů (a spol.) bývá právě spolehlivost této vnější „referenční“ elektrody.
• Obr. 6.1 potvrzuje, že výsledný sensor reaguje na změnu koncentrace glukosy; dle obr. 6.2 se pak zdá, že odezvy mohou být i rozumně rychlé, i když nejsou uvedeny konkrétní koncentrace glukosy, ani uspořádání – průtočné – míchané – statické? Dle obr. 6.3 jsou odezvy sensoru velmi pomalé, a opakovatelnost má do ideálu daleko. Bylo by velmi vhodné střídat vždy signál s glukosou a signál pouze v pufru, aby šla posoudit stabilita základní linie.
• Bylo by také velmi vhodné přidat kontrolní experimenty, kdy na povrchu sensoru nebude GOx, ale pouze inertní protein, třeba albumin. U těchto typů experimentů standardně požaduji zkusit odezvu i v přítomnosti reálného vzorku krve nebo séra – kde glukosové biosensory fungují již desítky let, zde k tomu ale nemám odvahu.
• Závěrem, pokud se na výsledky podíváme ze strany vědy, byla zpracována kvalitní literární rešerše, byl zvolen metodicky správný přístup, navrhnuty a realizovány správné experimenty a adekvátně vyhodnoceny. Bohužel je ale dobré použít i praktický přístup k realizovatelnosti v praxi – to je zatím zcela mimo realitu, zvláště ve srovnání se spolehlivě fungujícím amperometrickým glukometrem dostupným v každé lékárně za rohem. Někdy, nebo velmi často, se nevyplácí vycházet z „optimistických“ výsledků publikovaných v odborné literatuře… Nakonec musím ocenit sepsání práce v kvalitním anglickém jazyce.