生理学的研究のための全固体型イオン選択性電極（ASSISE）に基づき、多検体バイオチップ（MAB）

この手順の全体的な目標は、カチオンとイオン検出の両方に対して全固体イオン選択電極を機能化することです。MABスピンコートの作用電極上の導電性ポリマートランスデューサー層、イオン選択膜層、およびイオン選択膜を活性化するためにバイオチップを一晩調整します。フローセルチャンバー内で、コンタクトパッドをBASSIの3電極電位スタットプッシュ測定ソリューションにチャンバー内に接続します。

不要な気泡を除去し、最終的にはMABチップの目的のイオンへのキャリブレーションを行い、MABから信号をリアルタイムで出力することができます。従来のマイクロ電極や無線標識プローブ技術とは異なり、すべての固体イオン選択電極は非侵襲的であり、イオン活性のリアルタイム測定や生物学的および生理学的システムのモデル化のために多重化できます。この手法を思いついたのは、生理学的計測を行うために限られたスペースを必要とする宇宙生物学の研究に参加しているときに

バーボン葉の生理学的センシング施設の大学院生であるジューン・ヒューム・パークが、電気重合用の電気化学セルを形成するためのデモンストレーションを手伝ってくれます。Bassi C3セルスタンドとECイプシロンポテンシャルスタットガルバンスタットを使用します。電気重合溶液を電気化学セルに入れ、窒素を20分間泡立てて溶存酸素を除去します。

次に、プラチナガーゼ対極を対電極位置の電気化学セルにクリップします。次に、作用電極が白金ガーゼに面した電気化学セルの作用電極位置または中心位置でMABをクリップし、円形電極のみが電気重合溶液に沈むようにMABの深さを調整します。正方形の電気接点パッドとの溶液接触を避けます。

次に、電気化学セルの参照電極位置にバッシ飽和電極を配置します。参照電極が作用電極と対電極に触れないようにしてください。次に、ECイプシロン電位Stat gal Vanos統計を使用して、プラスマイナス100マイクロアンプスケールで毎秒20ミリボルトのスキャンレートでゼロから1.1ボルトまでの1サイクリックグラムを実行します。

カルシウムセンシングには、MABバブルにPDO硫酸カルシウムを堆積させ、硫酸カルシウム溶液を添加して20分間行います。pdot表面を特性評価するには、pdotベースのポリマーコンジュゲートのサイクリックテレメトリーを使用します。

2ミリモルのシアン化カリウムで、マイナス10マイクログラムのスケールセンターで、マイナス10マイクログラムのスケールセンターで、マイナス653ミリボルトから853ミリボルトまでの1サイクルグラムを実行し、真空スピナーチャック上のマルチアナライトバイオチップをMABの中心に堆積させ、測定を実行します。次に、イオン選択膜を1, 500 RPMで30秒間スピンコーティングします 5秒間のランプアップとダウンで、スピンコーティングされたMABを30分間真空にします。次に、チップを摂氏70度のオーブンで20分間焼きます。

MABを10マイクロモルの重炭酸ナトリウムで一晩、藻類の媒体で5ミリモルの塩化カリウムでコンディショニングします。次に、MABをマイクロ流体フローセルチップホルダーに挿入します。5ミリリットルの試験液に適切な初期pH値または濃度を注入します。

フローセルチップホルダーから気泡を取り除き、フローセルチップホルダーをフローセルの電気器具に置きます。次に、ECイプシロンソフトウェアを開き、開回路電位モードに入ります。時間を300分、電圧スケールをプラスマイナス1ボルト、カットオフ周波数を10キロヘルツに設定し、2秒ごとに値を記録します。

キャリブレーションプロセスを続行する前に、MABが安定するのを待ちます。次に、フローセルを試験溶液で洗い流し、次に校正する濃度を注入します。フローセルに気泡が入らないようにしてください。

最後の実行後、検量線の残りのサンプルに対して測定を繰り返します。MABを取り出し、窒素空気で乾燥させます。MABを次の日まで新鮮なコンディショニングソリューションに戻します。

MABおよび塩化カルシウムの条件の口径測定のために0.1モルの塩化カルシウムおよび10マイクロモルの硝酸ナトリウムでpdot、硫酸カルシウム、伝導性ポリマー共役およびカルシウム選択的な膜が付いているMABの状態を調節するために。次に、pHまたは炭酸塩試験溶液を初期濃度0.01ミリモルの塩化カルシウムと交換します。他の試験溶液濃度についても繰り返します。

これらのデータは、pdot PSSの周期的な電圧と、それに対応するカタルシスピーク電流とスキャンレートの関係を示しています。ランドールのスービック分析は、イオン選択膜のない固体接触の10の4.4倍から負の11センチメートルの2乗の有効表面積を決定します。すべての固体ISEのテストとして、実際の細胞培養環境で測定値を取得する能力

ISEは、Lgal培地で20日間保存した後、pHが4〜9の範囲のLgal培地で較正されました。ここでは、PDO PSSを、pH 8.5で緩衝したlgal生物学的培地とlgal生物学的培地の両方で、0.01ミリモルから1ミリモルの濃度範囲の炭酸塩溶液で較正しました。緩衝液による傾きの低下による濃度の変化に注意してください。

炭酸塩選択電極はpHに依存し、電圧の増加は炭酸塩種の増加と相関します。測定はpH 7.8で行われるため、ほとんどの種は重炭酸塩の形であり、周囲の明るい条件と暗い条件下での生物学的モデルクロレラ尋常性による濃度測定は、藻類媒体のみのコントロールで30ミリボルトの変化を示し、機能的なバイオチップを示す応答を示しません。これらのMAB ISEは、濃度が増加する塩化カルシウム溶液中のPPSSに基づいており、10年あたり30ミリボルトの二価カチオンのニアムスローププロファイル

カルシウム濃度の変化は、発芽シダのカルシウム電流レベルを測定するために使用されます。このアプローチは、生物学、農業、医学において、イオン輸送、細胞電気生理学、シグナル伝達、植物および動物システムを含む生体分子メカニズムを研究するのに役立ちます。