-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

AR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

ar

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Bioengineering
وبيوشيب الكهروكيميائية استنادا ميكروفلويديك لتسمية خالية تحليل الحمض النووي التهجين
وبيوشيب الكهروكيميائية استنادا ميكروفلويديك لتسمية خالية تحليل الحمض النووي التهجين
JoVE Journal
Bioengineering
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Journal Bioengineering
A Microfluidic-based Electrochemical Biochip for Label-free DNA Hybridization Analysis

وبيوشيب الكهروكيميائية استنادا ميكروفلويديك لتسمية خالية تحليل الحمض النووي التهجين

Full Text
17,901 Views
14:53 min
September 10, 2014

DOI: 10.3791/51797-v

Hadar Ben-Yoav1, Peter H. Dykstra1, Tanya Gordonov2, William E. Bentley2, Reza Ghodssi1

1MEMS Sensors and Actuators Laboratory (MSAL), Department of Electrical and Computer Engineering, Institute for Systems Research,University of Maryland, 2Institute for Bioscience and Biotechnology Research, Fischell Department of Bioengineering,University of Maryland

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study presents a microfluidic-based electrochemical biochip designed for DNA hybridization detection. The device utilizes single-stranded DNA probes and measures changes in electrochemical impedance spectra to detect hybridization events.

Key Study Components

Area of Science

  • Electrochemistry
  • Microfluidics
  • DNA Hybridization

Background

  • Microfluidic devices enable the handling of small sample volumes.
  • Electrochemical detection methods offer high sensitivity and specificity.
  • DNA hybridization is a critical process in molecular biology.
  • Impedance spectroscopy can provide insights into molecular interactions.

Purpose of Study

  • To fabricate a microfluidic electrochemical device for DNA detection.
  • To evaluate the specificity and sensitivity of the device.
  • To investigate the relationship between DNA hybridization and impedance changes.

Methods Used

  • Fabrication of a microfluidic PDMS chip.
  • Functionalization of the chip with single-stranded DNA probes.
  • Introduction of target single-stranded DNA for hybridization.
  • Measurement of electrochemical impedance spectra to assess hybridization.

Main Results

  • The device demonstrated a detection limit of 3.8 nM for DNA targets.
  • Higher charge transfer resistance was observed with hybridized DNA.
  • The method showed improved performance compared to traditional techniques.
  • Results confirmed the influence of hybridization on the electrochemical system.

Conclusions

  • The microfluidic electrochemical biochip is effective for DNA detection.
  • This technique offers advantages in sensitivity and cost-effectiveness.
  • Future applications may include broader molecular detection capabilities.

Frequently Asked Questions

What is the main advantage of this microfluidic device?
It allows for low sample volume detection at a fraction of the cost compared to traditional methods.
How does the device detect DNA hybridization?
By measuring changes in electrochemical impedance spectra resulting from hybridization events.
What is the detection limit achieved in this study?
The detection limit is 3.8 nM for complementary DNA targets.
What materials are used in the fabrication of the device?
The device is fabricated using PDMS for the microfluidic chip and electrodes for electrochemical detection.
Can this method be applied to other types of molecular detection?
Yes, the technique may be adapted for broader applications in molecular biology.

نقدم بيوشيب القائم ميكروفلويديك الكهروكيميائية للكشف عن تهجين الحمض النووي. التالية ssDNA التحقيق functionalization، يتم دراسة خصوصية وحساسية، والحد من الكشف مع أهداف ssDNA تكميلية وغير تكميلية. وتوضح النتائج أن تأثير الأحداث تهجين الحمض النووي على النظام الكهروكيميائية، مع حد الكشف عن 3.8 نانومتر.

الهدف العام من التجربة التالية هو مراقبة تأثير أحداث تهجين الحمض النووي على أطياف المعاوقة باستخدام جهاز كهروكيميائي ميكروفيليدي. للقيام بذلك ، يتم تصنيع شريحة كهروكيميائية لتمكين مجموعة من مستشعرات الأقطاب الكهربائية ويتم تصنيع شريحة PDMS ميكروفلويديك. لتسهيل إدخال عينات الحجم الصغير ، يتم ربط الشريحتين معا وتشغيلهما باستخدام مجسات الحمض النووي المفردة التي تقطعت بها السبل.

ثم يتم إضافة الحمض النووي المستهدف أحادي الشريطة عند تهجين الحمض النووي ، وتؤدي قوة التنافر الأقوى بين الحمض النووي المزدوج سالب الشحنة وجزيئات السيانيد فيريس السيانيد سالبة الشحنة إلى مقاومة أعلى لنقل الشحنة. في النهاية ، يمكن اكتشاف أحداث تهجين الحمض النووي عن طريق قياس التغيرات في أطياف المعاوقة الكهروكيميائية. الميزة الرئيسية لهذه التقنية على الطرق الحالية ، مثل استخدام قارئ اللوحة أو اختبار التحول J ، هي أن الأجهزة يمكنها أداء نفس التقنية بحجم عينة منخفض وبجزء بسيط من التكلفة دون التضحية بالحساسية أو الخصوصية.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

الهندسة الحيوية العدد 91 الكهروكيميائية مقاومة الطيفي تهجين الحمض النووي وجهاز الاستشعار البيولوجي بيوشيب على microfluidics كشف خالية من التسمية نشر مقيدة التصنيع الدقيق

Related Videos

الجمع بين QD - الحنق و microfluidics الحمض النووي لرصد Nanocomplex الذاتي الجمعية في الوقت الحقيقي

14:36

الجمع بين QD - الحنق و microfluidics الحمض النووي لرصد Nanocomplex الذاتي الجمعية في الوقت الحقيقي

Related Videos

11.7K Views

تصنيع أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية الدنا للكشف Reagentless من الأحماض النووية والبروتينات والجزيئات الصغيرة

13:15

تصنيع أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية الدنا للكشف Reagentless من الأحماض النووية والبروتينات والجزيئات الصغيرة

Related Videos

34.7K Views

تحليل توزيع حجم الشظايا الآلي القائم على الرحلان الكهربائي الشعري ل cfDNA: طريقة قائمة على رقاقة الحمض النووي لدراسة توزيع حجم شظايا الحمض النووي المعزولة من السوائل الحيوية

04:48

تحليل توزيع حجم الشظايا الآلي القائم على الرحلان الكهربائي الشعري ل cfDNA: طريقة قائمة على رقاقة الحمض النووي لدراسة توزيع حجم شظايا الحمض النووي المعزولة من السوائل الحيوية

Related Videos

2.8K Views

تفاعل البوليميراز المتسلسل الرقمي القائم على الرقاقة للكشف عن متغيرات النسخ النادرة باستخدام شريحة نانو فلويد

07:50

تفاعل البوليميراز المتسلسل الرقمي القائم على الرقاقة للكشف عن متغيرات النسخ النادرة باستخدام شريحة نانو فلويد

Related Videos

978 Views

ميكروفلويديك تصنيع المعالج وطريقة للكشف عن الأنفلونزا

09:43

ميكروفلويديك تصنيع المعالج وطريقة للكشف عن الأنفلونزا

Related Videos

15.6K Views

رقاقة ميكروفلويديك للتحليل الكيميائي للخلايا متعددة الاستخدامات واحدة

15:41

رقاقة ميكروفلويديك للتحليل الكيميائي للخلايا متعددة الاستخدامات واحدة

Related Videos

15.6K Views

منصة ميكروفلويديك مع تعدد كشف الالكترونية لتتبع المكانية من الجسيمات

11:54

منصة ميكروفلويديك مع تعدد كشف الالكترونية لتتبع المكانية من الجسيمات

Related Videos

9.9K Views

الفيلم الجافة على أساس مقاوم الضوء Biosensor موائع جزيئية الكهروكيميائية منصة: تصنيع الجهاز وإعداد مقايسة على شريحة، ونظام التشغيل

13:42

الفيلم الجافة على أساس مقاوم الضوء Biosensor موائع جزيئية الكهروكيميائية منصة: تصنيع الجهاز وإعداد مقايسة على شريحة، ونظام التشغيل

Related Videos

12.6K Views

تجميد سطح الوظيفية للجينات باستخدام الطباعة الحجرية التشرد حبلا متعددة الخطوات

11:05

تجميد سطح الوظيفية للجينات باستخدام الطباعة الحجرية التشرد حبلا متعددة الخطوات

Related Videos

8K Views

منصة Microfluidics الرقمية المستندة إلى الكهربية للعينات المناعية المناعية المرتبطة بالإنزيمات الآلية

08:22

منصة Microfluidics الرقمية المستندة إلى الكهربية للعينات المناعية المناعية المرتبطة بالإنزيمات الآلية

Related Videos

10.4K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code