تصنيع واختبار حساس ميكروويف يتم التحكم فيه بصريا لاكتشاف مستوى اليوريا في البول

Summary

يحدد هذا البروتوكول مستشعر ميكروويف منخفض التكلفة ويتم التحكم فيه بصريا لاكتشاف اليوريا. باستخدام مقاومة وتصميم كسري يعتمد على الضوء، يترجم الخصائص البصرية للبول إلى استجابة مقاومة RF خطية. بينما يظهر التصميم القائم على FR4 وعدا للاستخدام في نقطة الرعاية، يتطلب العمل المستقبلي مواد منخفضة الفقدان والتحقق السريري من النظام المحمول.

Abstract

مراقبة مستويات اليوريا في البول أمر بالغ الأهمية لتقييم وظيفة الكلى وحالة الترطيب. غالبا ما تعتمد الطرق الحالية على اختبارات كيميائية حيوية متطفلة أو مكلفة أو تستغرق وقتا طويلا، وهي ليست مثالية للمراقبة في نقطة الرعاية أو المراقبة المستمرة. يصف هذا البروتوكول تصنيع واختبار حساس ميكروويف جديد منخفض التكلفة وعالي الحساسية مصمم لاكتشاف مستوى اليوريا. يدمج المستشعر ملف ملف حلزوني دائري (CSI)، ومكثف بين الرقميين (IDC)، ومقاومة تعتمد على الضوء (LDR) على ركيزة FR4، تعمل بتردد رنين 1.22 جيجاهرتز. الابتكار الرئيسي هو التحكم البصري عبر جهاز الرؤية الطويلة الأمد، الذي، عند تعرضه لمصدر ضوء ثابت عبر عينة بول، يعدل فقدان الإدخال في المستشعر (S₂₁) بطريقة خطية وقابلة للقياس بالنسبة لتركيز اليوريا. يتضمن التصميم تتبع الحلقة الخلفية وقطع كسور هيلبرت لتقليل تأثيرات الحيود وتعزيز مطابقة المعاوقة، مما يحسن دقة القياس. نشرح المحاكاة الرقمية للحساس باستخدام CST Microwave Studio، وتصنيعه عبر النقش الكيميائي، والتحقق التجريبي باستخدام عينات بول بشرية. تظهر النتائج تحولا ثابتا وقابلا للتكرار في معامل S₂₁ مع مستويات يوريا متغيرة، ويؤكد ذلك بواسطة نموذج شبكة عصبية لتصنيف البيانات. يقدم هذا المستشعر أداة واعدة للتشخيصات الطبية الحيوية غير الجراحية في الوقت الحقيقي.

Introduction

برزت تقنية الاستشعار الموجات الدقيقة كأداة قوية لتوصيف المواد البيولوجية غير الجراحية بسبب متطلبات الاتصال المحدودة، والاختراق غير المدمرة، والطبيعة الآمنة للموجات الكهرومغناطيسية غير المؤينة¹. تتأثر خصائص السوائل العازلة للسوائل الجسدية مثل البول بتركيبها الكيميائي، بما في ذلك تركيز اليوري، مما يجعلها قابلة للكشف من خلال تغيرات في انتشار الموجات الدقيقة^. على الرغم من وجود حساسات الموجات الدقيقة التقليدية، إلا أنها غالبا ما تواجه تحديات في الحساسية، والتصغير، وتحسين عامل الجودة (Q-factor) لاكتشاف التغيرات الدقيقة في السوائل المعقدة مثل البول³.

استخدمت التطورات الحديثة هندسة الرنان المختلفة، مثل الرنانات المنقسمة التكميلية (CSRRs) والهياكل الكسيرية، لتعزيز أداء المستشعرات⁴. ومع ذلك، يظل تحقيق حساسية عالية بتصميم بسيط ومنخفض التكلفة عقبة^كبيرة. الحساس الموضح هنا يعالج هذه القيود من خلال دمج CSI وIDC مع آلية تحكم بصرية فريدة⁶. يسمح تضمين LDR بتعديل أداء الراديو الراديوي للحساس بواسطة الشفافية البصرية لعينة البول، والتي ترتبط بتركيز^{اليوريا 7}. هذا يخلق آلية تحويل جديدة تحول خاصية كيميائية حيوية إلى إشارة ميكروويف قابلة للقياس⁸.

تقدم هذه المقالة بروتوكولا مفصلا خطوة بخطوة لبناء وتشغيل هذا المستشعر الميكروويف الذي يتم التحكم فيه بصريا⁹. نغطي مبررات التصميم، إعداد المحاكاة، عملية التصنيع، إجراءات المعايرة، وطريقة تحليل البيانات، بما في ذلك استخدام خوارزمية التعلم الآلي لتفسير النتائج¹⁰. تظهر النتائج الممثلة فعالية المستشعر في اكتشاف مستويات اليوريا في عينات بول البشر، مما يبرز إمكانياته في تطبيقات التشخيص في نقطة الرعاية¹¹.

خلال هذه الدراسة، يتم التعبير عن تركيز اليوريا بوحدات ملغ/مول/^{سم 3} ليعكس مقياس التركيز المعياري المستمد من آلية التحويل في المستشعر، والذي يربط التوهين البصري لكل وحدة طول مسار (سم) بالتركيز المولي لليوريا (مول) المعدل بالكتلة (الميليغرامات)¹². لتسهيل المقارنة مع الأدبيات السريرية القياسية، يمكن تحويل هذه الوحدة إلى وحدات تقليدية كما يلي: تركيز اليوريا 1 ملغ/مول/سم³ يعادل تقريبا 1 ملغ/ديسيلتر عند النظر في طول مسار القياس القياسي، أو ما يعادل 0.166 مل/لتر بالنظر إلى الوزن الجزيئي لليوريا (60.06 ج/مول)¹³. نطاق التركيز الذي تم بحثه في هذه الدراسة (150–450 ملغ/مول/سم³) يتوافق مع مستويات اليوريا ذات الصلة سريريا تتراوح بين 150–450 ملغ/ديسيلتر، والتي تغطي القيم الفسيولوجية الطبيعية (حوالي 200–400 ملغ/ديسيلتر) والارتفاعات الطفيفة¹⁴. يضمن هذا التوافق أن النتائج قابلة للتفسير ضمن سياق الممارسة الطبية الحيوية القياسية¹⁵.

تصميم المستشعر المقترح مدفوع بالحاجة إلى طريقة منخفضة التكلفة، غير جراحية، وعملية كشف اليوريا في الوقت الحقيقي، تعالج القيود في أساليب الاستشعار الحالية للميكروويف، والتي تعتمد عادة فقط على تغيرات السماحية العازلة وغالبا ما تتطلب معايرة معقدة¹⁶. تكمن جدة هذا العمل في دمج ثلاثة عناصر تصميم مميزة تتيح معا آلية تحويل مباشرة وخطية من البصري إلى الموجات الميكروويفية¹⁷. أولا، يشكل الجمع بين ملف الملف الحلزوني الدائري (CSI) والمكثف بين الديجيتاليين (IDC) بنية رنين عالية Q تركز المجال الكهرومغناطيسي في منطقة الاستشعار، مما يعزز الحساسية للتغيرات الدقيقة في الوسط المحيط¹⁸. ثانيا، يؤدي دمج أجزاء الفراكتال هيلبرت عند وصلة CSI-IDC إلى تقليل تأثيرات الحيود وتحسين مطابقة الممانعة، مما يحسن استقرار القياس وقابلية التكرار¹⁹. ثالثا، والأهم من ذلك، يمثل إدخال العلاقة عن بعد كعنصر تحويل يتم التحكم بصريا عن الحساسات الميكروويفية التقليدية؛ بدلا من الاعتماد فقط على خصائص العازلة للعينة، يتيح ال LDR تعديل استجابة الراديو الراديوية للحساس بواسطة الشفافية البصرية لعينة البول، والتي ترتبط بتركيز اليوريا²⁰. هذا يخلق مسار تحويل هجين بصري وميكروويفي يترجم خاصية كيميائية حيوية مباشرة إلى إزاحة قابلة للقياس في S₂₁ عند تردد رنين ثابت²¹. حسب علمنا، يمثل هذا العمل أول عرض لحساس ميكروويف متحكم بصريا لاكتشاف اليوريا يجمع بين علاقة عن بعد مع رنان معزز بالكسور من CSI-IDC لتحقيق قراءة خطية مباشرة، مما يضع المستشعر المقترح كمنصة واعدة لتشخيصات نقطة الرعاية غير الغازية في الوقت الحقيقي²².

تعتمد آلية التحويل في المستشعر على مسار هجين بصري وميكروويف حيث يترجم ال LDR الشفافية البصرية للبول—التي ترتبط عكسيا بتركيز اليوريا—إلى تحول قابل للقياس في |S₂₁| عن طريق تعديل تحميل المعاوقة للملف الدائري الحلزوني والمكثف بين الديجيتالي (CSI-IDC)²³. تبسط هذه العلاقة الخطية المعايرة وتتيح قراءة الوقت الحقيقي، مما يميز التصميم المقترح عن حساسات الموجات الدقيقة التقليدية التي تعتمد فقط على تغيرات السماحية العازلة. سريريا، تعد اليوريا البولية مؤشرا حيويا رئيسيا لوظيفة الكلى وحالة الترطيب، حيث تتراوح المستويات الطبيعية بين 200–400 ملغ/ديسيلتر؛ قد تشير الانحرافات إلى الجفاف أو ضعف الكلى أو اضطرابات الأيض. يعالج هذا الحساس حدود الاختبارات الإنزيمية المعتمدة من المعيار الذهبي—والتي تتطلب بنية تحتية مختبرية وطاقم مدرب—من خلال تقديم قياسات سريعة (<30 ثانية)، منخفضة التكلفة وغير جراحية باستخدام عينات بمقياس ميكرولتر، مما يدعم إمكانياته في تطبيقات نقاط الرعاية²⁴.

Protocol

تم الحصول على الموافقة الأخلاقية من مجلس مراجعة IATRC. جميع الإجراءات المتعلقة بعينات بول بشرية كانت تتوافق مع مبادئ إعلان هلسنكي. تم الحصول على موافقة مكتوبة مستنيرة من جميع المشاركين، وتم إخفاء هوية جميع العينات لحماية السرية.

تصميم المستشعرات والمحاكاة العددية

الخطوة الأولى في تصميم المستشعر هي تشغيل محاكاة كهرومغناطيسية. يستخدم CST Microwave Studio لتصميم التصميم، والذي يتضمن رنان مكون من ملف لولبي دائري (CSI) على التوالي مع مكثف بين الرقميين (IDC). هناك نقطة اتصال لعلاقة عن بعد بين هذين الجزئين تسمح لهما بالعمل^معا بصريا. لتحسين الأداء، يضاف اثنان من قطع هيلبرت المفتوحة للكسور إلى وصلة CSI-IDC لتقليل التشوه والجوانب الكهرومغناطيسية. كما يضاف هيكل الحلقة الخلفية إلى مستوى الأرض لجعل استجابة مرشح الرافضة للنطاق أكثر استقرارا وتحسين دقة القياس²⁶. يعمل التصميم بشكل أفضل على ركيزة FR4 قياسية منخفضة التكلفة (ε_r≈ 4.3، سمك 1.6 مم) وله رنين تشغيلي رئيسي عند 1.22 جيجاهرتز. استخدمنا برامج لإنشاء وتحليل نموذج دائرة مكافئة مكافئة للتحقق من معاملات S المحاكاة. وهذا ضمن أن نتائج محاكاة الكهرومغناطيسية والدوائر الكاملة الموجة كانت نفسها²⁷. كان اختيار LDR كعنصر تحويل بصري مدفوعا بمزاياه المميزة في هذه البنية المحددة للاستشعار الميكروويف. على عكس الفوتوديودات أو الترانزستورات الضوئية، التي تتطلب دوائر تحيز معقدة وتوفر علاقة غير خطية بين التيار والضوء، يوفر LDR تعديلا مقاوميا سلبيا وخطيا وواسع النطاق استجابة لشدة الضوء الساقط. هذا التحول الخطي في المقاومة يعدل مباشرة S₂₁ من الرنان المجاور للميكروويف دون إدخال ضوضاء دائرة نشطة أو الحاجة إلى تكييف إشارة إضافي. علاوة على ذلك، فإن تكلفة المسافة المنخفضة والمساحة المدمجة والتكامل السلس مع ركيزة FR4—التي لا تتطلب خطوط انحياز خارجية—تتماشى مع الهدف العام للتصميم المتمثل في حساس نقطة رعاية بسيط ومنخفض التكلفة وغير جراحي.

لوضع المستشعر المقترح في سياق أوسع لتقنيات كشف اليوريا، من الضروري إجراء مقارنة موجزة مع الطرق المعتمدة. تمثل الفحوصات الكيميائية الحيوية، مثل طريقة اليوراز الإنزيمي، المعيار الذهبي السريري، حيث تقدم دقة وحساسية عالية (حدود كشف منخفضة تصل إلى 1–5 ملغ/ديسيلتر) لكنها تتطلب معدات مختبرية متخصصة، وطاقم مدرب، وأوقات استجابة نموذجية تتراوح بين 30–60 دقيقة، مما يحد من فائدتها في أماكن الرعاية. توفر شرائط الاختبار الإنزيمية بديلا سريعا (2–5 دقائق)، منخفض التكلفة، شبه كمي مناسب للاستخدام المنزلي؛ ومع ذلك، فهي تعتمد على تفسير اللون، الذي قد يكون ذاتيا، ويوفر حساسية محدودة لقياس التركيز بدقة. الحساسات الكهروكيميائية، بما في ذلك حساسات اليوريا الأمبيرومتري والبوتنشيومترية، تحقق حساسية عالية وتتيح الكشف في الوقت الحقيقي، لكنها غالبا ما تتطلب تصنيع الأقطاب الكهربائية المعقدة وتثبيت الإنزيمات، وتعاني من مشاكل في الاستقرار بسبب تحلل الإنزيمات مع مرور الوقت. على النقيض من ذلك، يقدم مستشعر الموجات الدقيقة المتحكم بصريا المقترح مزيجا فريدا من السمات: الاقتران البصري غير الجراحي يلغي الاتصال المباشر للعينات مع عناصر الاستشعار، مما يقلل من خطر التلوث؛ وقت القياس أقل من 30 ثانية؛ التصنيع على ركيزة FR4 منخفضة التكلفة يقلل من التكاليف؛ وتبسط العلاقة الخطية بين تركيز اليوريا وفقدان الإدخال (S₂₁) المعايرة. بينما الحساسية الحالية (1.42 × ^10-4 لكل ملغ/مول/سم³) مناسبة لتصنيف تصنيف نطاقات اليوريا ذات الصلة سريريا (150–450 ملغ/ديسيلتر)، قد يعزز المزيد من التحسين حدود الكشف المماثلة لنظيراتها الكهروكيميائية. بشكل عام، يحتل المستشعر مكانة تكميلية، مع إعطاء الأولوية للبساطة والسرعة وقابلية النقل في تطبيقات نقاط الرعاية حيث لا تكون الدقة المختبرية ضرورية.

تصنيع المستشعرات

الطباعة الضوئية القياسية تنقل التصميم النهائي إلى لوحة FR4 مغطاة بالنحاس من جانب واحد. يستخدم قناع ضوئي عالي الدقة لصنع نمط الحساس على ركيزة تم تغليفه بفوتوريست. يتم بعد ذلك تطوير النمط ونقشه في محلول من كلوريد الحديديين (FeCl₃). بعد النقش والتنظيف، يتم لحام موصلات النسخة الفرعية A (SMA) بعناية على منافذ الشريط الصغير داخل ومخرج بحيث يمكن توصيل معدات القياس^{على 28}. هذه العملية تصنع حساسا يعمل ومنخفض الملف وجاهز للاختبار.

الإعداد التجريبي والمعايرة

باستخدام كابلات محورية عالية الجودة، يتم توصيل المستشعر المصنوع بمحلل شبكة متجهات (VNA)، مثل سلسلة Agilent PNA. باستخدام مجموعة معايرة ميكانيكية، يتم إجراء معايرة كاملة ذات منفذين (مفتوح، قصير، حمل، عبور) في أطراف الكابل للتخلص من أخطاء القياس المنهجية. لقياس معايير S للحساس، تم إعداد VNA لمسح من 0.1 جيجاهرتز إلى 4 جيجاهرتز بقدرة خرج -10 ديسيبل بل²⁹.

تحضير وقياس عينات البول

يطلب من المشاركين الذين يوافقون على إعطاء عينات بولهم القيام بذلك. يتم إعداد منصة اختبار ثابتة للقياس: يتم وضع فاصل عن بعد مباشرة أسفل شريحة زجاجية نظيفة مركزة فوق المنطقة النشطة من المستشعر. أولا، يتم أخذ قياس S₂₁ الأساسي مع إضاءة المسافة الطويلة بمصدر ضوء بشدة ثابتة وبدون عينة. ثم يتم رش قطرة بول بحجم 0.01 مل على وسط شريحة الزجاج. يتم تسجيل طيف S₂₁ مرة أخرى بنفس كمية الضوء. الخصائص البصرية للعينة التي تعتمد على اليوريا تغير مقاومة المسافة الطويلة، مما يسبب تغيرا ملموسا في الحساس |S₂₁| على تردد 1.22 جيجاهرتز³⁰. لتجنب التلوث المتبادل، يتم تنظيف شريحة الزجاج بالماء المقطر والإيثانول بين كل قياس للعينة. تم جمع عينات بول طازجة من عشرة متطوعين أصحاء (خمسة ذكور، خمس إناث؛ تتراوح أعمارهم بين 25 و45 عاما). تراوحت تركيزات اليوريا الأساسية، التي تم قياسها بواسطة محلل كيميائي سريري، بين 150 إلى 450 ملغ/ديسيلتر. لتحديد نطاق اختبار مضبوط، تم تصنيف العينات إلى ثلاث مجموعات تركيز: منخفضة (150–250 ملغ/ديسيلتر)، متوسطة (251–350 ملغ/ديسيلتر)، وعالية (351–450 ملغ/ديسيلتر)، مع عشر عينات لكل فئة. تم تحليل جميع العينات خلال ساعتين من الجمع، وتخزينها عند 4 درجات مئوية عند عدم الاستخدام، وتم توازنها مع درجة حرارة الغرفة قبل القياس. تم تطبيق طبقة 0.01 مل على شريحة زجاجية نظيفة في كل اختبار، مع تنظيف الشرائح باستخدام 70٪ إيثانول وماء مقطر بين القياسات لمنع التلوث المتقاطع³⁰.

جمع البيانات وتحليلها

المعلومة الرئيسية المستخلصة من كل قياس هي حجم S₂₁ (بالديسيبل) عند رنين 1.22 جيجاهرتز. تستخدم هذه المجموعة لتعليم خوارزمية K-أقرب الجيران (KNN) التي تعمل في برنامج مثل MATLAB. يستخدم النموذج مقدار S₂₁ لتقسيم مستويات اليوريا إلى مجموعات مثل "منخفض"، "متوسط"، و"مرتفع"³¹. أيضا، يمكن قياس حساسية تركيز المستشعر من خلال رسم التغير في |S₂₁| (Δ|S₂₁|) ضد التغير في تركيز اليوريا (ΔC). ميل هذه العلاقة الخطية، C = ΔS / ΔC، يظهر الحساسية. لتقييم متانة المستشعرات وموثوقيتها للقياس، أجريت دراسة تكرارية مع 45 قياسا لكل فئة تركيز يوريا (منخفض: 150–250 ملغ/ديسيلتر، متوسط: 251–350 ملغ/ديسيلتر، عالي: 351–450 ملغ/ديسيلتر) على مدى ثلاثة أيام مستقلة، بمجموع 135 قياسا. تراوح معامل التباين بين 0.67٪ و1.07٪ عبر جميع الفئات، مما يشير إلى تكرار ممتاز للقياس. تم قياس عدم اليقين في القياس وفقا لإطار دليل التعبير عن عدم اليقين في القياس (GUM)، حيث جمع بين عدم اليقين من النوع A (التفاوت الإحصائي الناتج عن القياسات المتكررة) مع مساهمات النوع B من معايرة VNA (±0.05 ديسيبل)، وتقلبات درجة الحرارة (±0.01 ديسيبل/°C)، وتغيرات تموضع العينة (±0.02 ديسيبل). تراوحت فترة عدم اليقين الموسع (k=2، فترة ثقة 95٪) من ±0.38 ديسيبل إلى ±0.56 ديسيبل، حسب فئة التركيز. حساسية التركيز، المشتقة من الانحدار الخطي ل Δ|S₂₁| مقابل ΔC، تم حسابه ك 1.42 × ^10-4 لكل (ملغ/مول/سم³)، مع فترة ثقة 95٪ تتراوح بين 1.35 × ^10-4 إلى 1.49 × ^10-4 لكل (ملغ/مول/سم³) ومعامل تحديد (R²) مقداره 0.94. كان عدم اليقين الموسع النسبي في الحساسية هو ±6.2٪ (k = 2)، مما يؤكد أن الحساسية المبلغ عنها قوية إحصائيا، وأن المستشعر يظهر أداء قابلا للتكرار مناسبا لتطبيقات نقطة الرعاية.

Results

عند التصنيع الذي تم تصميمه وعرضه في الشكل 1، تم تصنيع أداء المستشعر أولا، انظر الشكل 2، وتم التحقق منه دون أي عينة. أظهرت معلمات S المقاسة توافقا ممتازا مع النتائج المحاكاة، مع رنين أولي عند 1.22 جيجاهرتز وS₂₁ يصل إلى -27 ديسيبل، كما هو موضح في الشكل 2. تعزى الفروقات الطفيفة (<5٪) إلى تسامحات التصنيع وتأثيرات اللحام.

كان استجابة المستشعر لتركيزات اليوريا المتغي...

Discussion

يوضح البروتوكول التطوير الناجح لمستشعر ميكروويف متحكم بصري مبتكر مصمم خصيصا للكشف عن اليوريا في بول الإنسان. تشمل الجوانب الرئيسية للبروتوكول التصميم الدقيق لقطع هيلبرت الكسورية لتحسين توزيع المجال الكهرومغناطيسي وضمان وضع عينات البول بشكل متسق على شريحة زجاجية فوق علاقة عن بعد لتسهيل الاقتران البصري القابل للتكرار. تسلط النتائج الضوء على فعالية مقاومة البول عن بعد في ترجمة الخصائص البصرية للبول، التي تتغير مع تركيز^{اليوريا 7}، إلى مقاومة تردد ترددات راديوية متغيرة....

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
استوديو المايكرويف CST	داسو سيست وغريف؛ ميس	2023	محاكاة كهرومغناطيسية كاملة الموجة
المقياس الرقمي متعدد الوسائط	حظ	87V	للتحقق من المقاومة
الماء المقطر	المورد المحلي	لا يوجد	لتخفيف العينات وتنظيفها
حمام النقش	عام	لا يوجد	درجة الحرارة المتحكم بها، 50 درجة؛ C
الإيثانول (70٪)	ميرك	100983	لتنظيف شرائح الزجاج
كلوريد الحديد (FeCl3)	سيغما-ألدرتش	157740	محلول 0.5 م، عامل النقش
طبقة FR4 مغطاة بالنحاس	عام	لا يوجد	أحادي الجانب، بسماكة 1.6 مم، وإبسيلون؛ r 4.3
شرائح زجاجية	كورنينغ	2947-75X25	75 مم ومرة؛ 25 مم ومرة؛ 1 مم، لوضع العينات
صفيحة ساخنة	عام	لا يوجد	للتطوير والمعالجة
مصدر الضوء	LED عام	لا يوجد	LED أبيض، درجة حرارة لون 6000 كلفن، شدة ثابتة 1000 لوكس
المقاومة المعتمدة على الضوء (LDR)	جنيريك (GL5528)	GL5528	المقاومة: 10 كيلومتر وأوميغا؛ (خفيف)، 1 M&Omega؛ (داكن)؛ قطر 5 مم
ماتلاب	ماث ووركس	R2023b	تحليل البيانات وتصنيف KNN؛ صندوق أدوات الإحصاء وتعلم الآلة
مجموعة المعايرة الميكانيكية	أجيلينت	85052D	مفتوح، قصير، تحميل ومرور (OSLT) للمعايرة ذات المنفذين
ميكروبايبت	إبندورف	3120000062	0.5– 10 وميكرو؛ نطاق الصوت L
مايكروسوفت إكسل	مايكروسوفت	مكتب 365	تسجيل البيانات وتحليلها
راسم الإشارة	تيكترونيكس	TBS1052B	لقياس جهد خرج المقوم
قناع ضوئي	العرف	لا يوجد	قناع كروم عالي الدقة مع نمط حساس
فوتوريزست	الميكروكيمياء	SU-8 2000	الفوتوريست السالب في الطباعة الضوئية
أطراف البيبيت	إبندورف	30015.119	0.01– 10 وميكرو؛ L، عقيم
حاويات عينات البولي بروبيلين	ثيرمو فيشر	342020-0030	حاويات معقمة بسعة 30 مل
دائرة مقوم التردد الراديوي	العرف	لا يوجد	يعتمد على دايود شوتكي؛ يحول جهد التردد الراديوي إلى تيار مستمر
موصل إطلاق الحافة الأنثى من SMA	أمفينول RF	132169	50 & Omega;، لتوصيل الميكروستريب
اليوريا (للزيادة المفرطة)	سيغما-ألدرتش	U5128	درجة صيدلانية، ≥ نقاء 99.5٪
نظام التعرض للأشعة فوق البنفسجية	كارل سوس	MA6	زمن التعريض: 120 ثانية
محلل الشبكة المتجهية (VNA)	أجيلينت	سلسلة PNA	نطاق التردد: 0.1– 4 جيجاهرتز، عرض النطاق الترددي IF: 100 هرتز، نقاط المسح: 1001