A-Microfluidic gebaseerd Elektrochemische Biochip voor-Label vrij DNA hybridisatie-analyse

Het algemene doel van het volgende experiment is om het effect van DNA-hybridisatie-evenementen op impedantiespectra te observeren met behulp van een microfluïdische elektrochemisch apparaat. Hiervoor wordt een elektrochemische chip gemaakt om een array van elektrodesensoren mogelijk te maken en een microfluïdische PDMS-chip wordt gemaakt. Om de introductie van microvolumemonsters te vergemakkelijken, worden de twee chips aan elkaar vastgemaakt en gefunctionaliseerd met single-stranded DNA-sondes.

Doel-single-stranded DNA wordt vervolgens toegevoegd, bij DNA-hybridisatie resulteert de sterkere afstotende kracht tussen de negatief geladen dubbel-stranded DNA en de negatief geladen cyanide Ferris cyanide moleculen in een hogere ladingsoverdrachtsweerstand. Uiteindelijk kunnen DNA-hybridisatie-evenementen worden gedetecteerd door de veranderingen in elektrochemische impedantiespectra te meten. Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande methoden, zoals het gebruik van een plate reader of J shift assay, is dat de apparaten dezelfde techniek kunnen uitvoeren met een laag monstervolume en tegen een fractie van de kosten zonder de gevoeligheid of specificiteit op te offeren.

Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van sleutelvragen in kankeronderzoek, influenzadetectie en genetische technologie door snel specifiek DNA-sequentiescreening en onderzoek van de binaire kinetiek van single-stranded DNA-sequenties mogelijk te maken. Omdat deze snelle DNA-hybridisatieanalysemethode met een laag monstervolume kan worden uitgevoerd en zonder ingewikkelde monstervoorbereidingsstappen, strekken de implicaties van deze techniek zich uit tot onze diagnose van genetische aandoeningen, verschillende vormen van kanker of ziekten met specifieke DNA-markers zoals influenza. Over het algemeen zullen personen die nieuw zijn bij de methode worstelen omdat de ontwikkeling van microapparaten controle van verwerkingsparameters vereist en een iteratieve aanpak voor het oplossen van problemen zoals oplossingslekkage.

Na montage van het apparaat Om gouden elektroden op de elektrochemische chip te patrouilleren, houd een blanco prime grade vier inch siliciumwafer met pincetten en gebruik een wasfles om het oppervlak van beide zijden van de wafer met aceton, methanol en vervolgens isopropanol te spoelen. Dit proces wordt hierna A MI clean genoemd onder een stroom gedeïoniseerd water. Spoel de isopropanol van de wafer, gebruik vervolgens een stikstofpistool om de wafer te drogen.

Laad de wafer in plasma enhanced chemical vapor deposition of P-E-C-V-D-apparatuur. Voer de parameters in om een siliciumdioxide-ationlaag van één micrometer dik op te leveren en start vervolgens het geautomatiseerde proces, met behulp van een DC-sputtering-tool om een laag chroom van 200 angstroms dik op de wafer af te zetten, vervolgens een laag goud van 2000 stroms dik. Laad de wafer op een spinner, stof het oppervlak met een stikstofpistool en gebruik een paster pipet om spin PR een positieve fotoweerstandspin toe te passen om een uniforme film van ongeveer 1,6 micrometer dik te creëren.

Bak de wafer vervolgens één minuut op 100 graden Celsius op een hotplate. Laad de wafer met de fotoweerstand in de maskeralignerapparatuur. Begin vervolgens met een blootstelling van 190 millijoule per vierkante centimeter bij 405 nanometer waarbij de maskeraligner de sluiter opent en de fotoweerstand blootstelt aan licht door een masker met de ontworpen kenmerken.

Na de blootstelling dompelt u de wafer onder in een glazen schaal met 3 5 2-ontwikkelaar en incubeert u deze gedurende 30 seconden met zacht schudden. Spoel vervolgens de wafer onder een stroom di water en droogt u deze met het stikstofpistool zoals eerder. Dompel vervolgens de wafer onder in een glazen schaal met goudetsoplossing en incubeer gedurende 1,5 minuten met zacht schudden.

Breng vervolgens de wafer over naar een glazen schaal met genoemd chroom en incubeer met zacht schudden tot de chroommerken op de wafer verdwijnen. Dit duurt ongeveer 30 seconden. Spoel de wafer met di water en droogt u deze met het stikstofpistool waarbij de wafer met pincetten wordt vastgehouden.

Verwijder de fotoweerstand met behulp van de a MI clean-procedure. Spoel vervolgens af met DI water en droog met het stikstofpistool met twee lagen handschoenen. Dompel de wafer onder in een Teflon-schaal met piranha-reinigingsoplossing gedurende één minuut.

Spoel vervolgens de wafer met di water en droogt u deze met een stikstofpistool. Om de platina-elektroden te patrouilleren, laadt u de wafer op een spinner. Stof het oppervlak met een stikstofpistool en gebruikt u een paster pipet om PR twee positieve fotoweerstand op het oppervlak te spuiten om een uniforme film van ongeveer 1,4 micrometer dik te creëren.

Plaats de wafer op een hotplate bij 100 graden Celsius en voorbakken gedurende één minuut. Na het voorbakken, blootstelt u de wafer bij 30 millijoule per vierkante centimeter 405 nanometer door een fotomasker. Plaats vervolgens de wafer op een hotplate bij 125 graden Celsius en bak gedurende 45 seconden.

Verwijder het masker van de masker, aligner en overstroming. Blootstel de wafer met 1000 millijoule per vierkante centimeter bij 405 nanometer golflengte zonder fotomasker. Na de blootstelling, ontwikkel de wafer door deze onder te dompelen in een glazen schaal met een zes tot één a Z 400 K ontwikkelaaroplossing.

Incubeer gedurende twee minuten met zacht schudden. Spoel vervolgens de wafer met di water en droogt u deze met een stikstofpistool. Deponeer met behulp van een E-beam-evaporatiesysteem een laag van 400 angstroms dik titanium, gevolgd door een laag van 1600 angstroms dik platina op de wafer.

Plaats de wafer in een glazen schaal gevuld met aceton en plaats de schaal gedurende vijf minuten in een ultrasoon bad om de foto te verwijderen. Weerstand en houd de wafer met pincetten vast. Gebruik een wasfles om beide oppervlakken van de wafer met aceton en vervolgens isopropanol te spoelen.

Spoel de wafer met di water en droogt u deze met het stikstofpistool. Om de mal voor de assaykanalen voor te bereiden, spoel een blanco vier inch testkwaliteits siliciumwafer met de a MI clean-procedure. Spoel, zoals eerder, het