Multianalytmethoden Biochip (MAB) op basis van All-solid-state Ion-selectieve elektroden (ASSISE) voor Fysiologisch Onderzoek

Het algemene doel van deze procedure is om een volledig vaste ionenselectieve elektrode te functionaliseren voor zowel kation- als aniondetectie. Eerst elektropolymeriseren. Een geleidende polymeer transducerlaag op de werkelektroden van de MAB spin coat, een ionenselectieve membraanlaag en de biochips een nacht conditioneren om de ionenselectieve membraan te activeren. Verbind nu in de flow cell kamer de contactpads naar de BASSI drie-elektrode potentiaal stat en duw de meetoplossing de kamer in.

Na het verwijderen van ongewenste luchtbellen, kunnen uiteindelijk kalibraties van de MAB chip naar ionen van belang worden uitgevoerd en het uitgangssignaal van de MAB in realtime worden opgenomen. In tegenstelling tot traditionele micro-elektrode en radio-labeling sonde technologieën, zijn alle vaste ionenselectieve elektroden niet-invasief en kunnen ze worden gemultiplext voor real-time metingen van ionactiviteiten en modellering van biologische en fysiologische systemen. We hadden voor het eerst het idee om deze methode uit te voeren terwijl we deelnamen aan astrobiologie onderzoek dat beperkte ruimte vereist om fysiologische metingen uit te voeren.

June Hume Park, een afgestudeerde student in een bourbon leaf fysiologische sensorfaciliteit, zal mij helpen met een demonstratie. Om de elektrochemische cel voor elektropolymerisatie te vormen. Gebruik een Bassi C3 celstandaard en een EC epsilon potentiaal stat galvan stat. Plaats de elektropolymerisatieoplossing in de elektrochemische cel, blaas dan 20 minuten stikstof om opgelost zuurstof te verwijderen.

Knip nu een platina gaas tegenelektrode op de elektrochemische cel op de tegenelektrode positie. Knip vervolgens de MAB op de werkelektrode positie of centrum positie van de elektrochemische cel met de werkelektroden gericht op het platina gaas, pas de MAB diepte aan zodat alleen de ronde elektroden in de elektropolymerisatieoplossing zijn ondergedompeld. Vermijd oplossingscontact met de vierkante elektrische contactpads.

Plaats vervolgens een bassi verzadigde elektrode op de referentie-elektrode positie van de elektrochemische cel. Zorg ervoor dat de referentie-elektrode de werk- en tegenelektroden niet raakt. Gebruik vervolgens de EC epsilon potentiaal Stat gal Vanos stat om een enkele cyclische gram uit te voeren van nul tot 1,1 volt met een scanneling van 20 millivolt per seconde op een plus minuus 100 micro ampère schaal.

Voor calciumdetectie, voer PDO calciumsulfaat depositie uit op MAB bubbel, de e. plus calciumsulfaat oplossing gedurende 20 minuten. Om de pdot oppervlakken te karakteriseren, gebruik cyclische telemetrie van de pdot gebaseerde polymeerconjugaten.

In twee millimolair kaliumcyanide voer enkele cyclische grammen uit van negatieve 653 millivolt tot 853 millivolt met variërende scanneling op een plus minuus 10 microper schaal, centreer de multianalyt bio chipp op de vacuüm spinner chuck, deponeer de 100 microliter membraan op het centrum van de MAB en voer de meting uit. Spin vervolgens de ionenselectieve membraan op 1.500 RPM gedurende 30 seconden met een vijf seconden op- en afhelling, vacuüm de spin gecoate MAB gedurende 30 minuten. Bak vervolgens de chip in een 70 graden Celsius oven gedurende 20 minuten.

Conditie de MAB een nacht in 10 micromolair natriumbicarbonaat en vijf millimolair kaliumchloride in algen media. Plaats nu de MAB in de microfluïdische flow cell chip houder. Injecteer vijf milliliter testoplossing met de juiste initiële pH waarde of concentratie.

Verwijder eventuele luchtbellen uit de flow cell chip houder en plaats de flow cell chip houder op de flow cell elektrische bevestiging. Open vervolgens de EC epsilon software en ga naar open circuit potentiaal modus. Stel de tijd in op 300 minuten, de spanningsschaal op plus minuus één volt, de afsnijfrequentie op 10 kilohertz en neem ook de waarde elke twee seconden op.

Laat de MAB stabiliseren voordat u doorgaat met het kalibratieproces. Spoel vervolgens de flow cell met testoplossing en injecteer de volgende concentratie die moet worden gekalibreerd. Zorg ervoor dat er geen luchtbellen in de flow cell mogen komen.

Herhaal metingen voor de resterende monsters van de kalibratiecurve na de laatste run. Verwijder de MAB en droog deze met stikstof lucht. Plaats de MAB terug in verse conditioneringsoplossing tot de volgende keer.

Gebruik voor kalibratie van MAB en calciumchloride de MAB gedurende een nacht conditioneren met pdot calciumsulfaat geleidend polymeerconjugaat en calcium selectieve membraan in 0,1 molair calciumchloride en 10 micromolair natriumnitraat. Vervang vervolgens de pH of koolzuur testoplossingen met een initiële concentratie van 0,01 millimolair calciumchloride. Herhaal voor de andere testoplossing concentraties.

Deze gegevens tonen een cyclische volta van pdot PSS en de overeenkomstige kathartische piekstroom versus de scansnelheid. Randall's subic analyse bepaalt een effectief oppervlak van 4,4 keer 10 tot de negenenvijftigste centimeter vierkant voor de vaste contact zonder ionenselectieve membraan. Als een test van de mogelijkheden van alle vaste ISE's om metingen in de werkelijke celcultuur omgeving te verwerven.

ISE's werden gekalibreerd in Lgal media met een pH variërend van vier tot negen na 20 dagen opslag in het lgal medium. Hier werd PDO PSS gekalibreerd in koolzuuroplossing met een concentratiebereik van 0,01 millimolair tot één millimolair in zowel lgal biologisch medium als lgal biologisch medium gebufferd op pH 8,5. Merk de verandering in concentratie op met een verlaagde helling met de gebufferde oplossing.

De koolzuur selectieve elektrode is pH afhankelijk en een increment in voltage correleert met een increment in de koolzuur soorten. Aangezien metingen worden uitgevoerd bij pH 7,8, bevinden de meeste soorten zich in de bicarbonaatvorm. Koolzuur concentratie metingen met biologische model chlorella vulgaris in omgevingslicht en duisternis omstandigheden laten een 30 millivolt verandering zien, een controle met alleen algen media laat geen reactie zien, wat wijst op een functionele bio chipp. Deze MAB ISE's zijn gebaseerd op PPSS in calciumchloride oplossing met toenemende concentratie, een bijna nian hellingsprofiel voor divalent kation bij 30 millivolt per decennium.

Verandering in calciumconcentratie zal worden gebruikt om de calcium stroomniveaus in kiemen