Summary
Bir iletken polimer (CP) dönüştürücü inşa All-katı hal iyon seçici elektrotlar (ASSISEs) sıvı ortamda fonksiyonel ömür boyu birkaç ay sağlar. Burada, bir laboratuar-on-a-chip biçimde ASSISEs ve imalat ve kalibrasyon süreci tanımlamak. Assise karmaşık biyolojik medyada uzun süre saklandıktan sonra yakın bir Nernst eğimi profil korumuştur için gösterilmiştir.
Abstract
Çevre, biyomedikal, tarım, biyolojik ve uzay araştırma Lab-on-a-chip (LOC) uygulamaları karmaşık biyolojik medya 1-4 uzun süreli depolama dayanabilir bir iyon-seçici elektrot (İMKB) gerektirir. Bir all-katı hal iyon seçici elektrot (Assise) söz konusu uygulamalar için özellikle çekici. Toplu işlem için izin, kolay inşaat, düşük bakım ve (potansiyel) minyatür: elektrot aşağıdaki uygun özelliklere sahip olmalıdır. Bir microfabricated Assise H +, Ca 2 + ve CO 3 2 ölçülmesi için tasarlanmıştır - iyonları inşa edilmiştir. Bu soy-metal elektrot katmanı (örneğin Pt), bir iletim katmanı ve bir iyon seçici membran (ISM) tabakadan oluşur. Transdüksiyon katman işlevlerine ölçülebilir bir elektrik sinyaline dönüştürür, iyon seçici membran konsantrasyona bağımlı bir kimyasal potansiyel transdüksiyonu için.
To bir Assise ömrünü kat / membran arayüzü 5-7 iletken de potansiyel korumak bağlı bulunmuştur. Assise çalışma ömrünü uzatmak ve böylece ara yüzey katmanlarında stabil potansiyelleri korumak için, (Ag / AgCl) gümüş / gümüş klorür yerine iletken polimer (CP), poli (3,4-etilendioksitiyofen) (PEDOT) 7-9 kullanılmaktadır Transdüser katmanı olarak anlaşılacaktır. Biz çoklu analit Biochip (MAB) (Şekil 1) adı verilen bir Lab-on-a-çip biçiminde Assise inşa edilmiştir.
(Ölçülen aralığı 0.01 mM - - 1 mM) ve Ca 2 + (1 mM log-lineer aralığı 0.01 mM) testi çözümleri kalibrasyon MAB pH (çalışma aralığı pH 4-9), CO 3 2 izleyebilirsiniz göstermiştir. PH MAB alg ortamda yaklaşık bir ay depolama sonra yakın bir Nernst eğimi tepki verir. Karbonat bioçipler geleneksel bir iyon seçici elektrot edilene benzer bir potansiyometrik bir profil göstermektedir. Physiological ölçümler modeli sisteminin biyolojik aktivite, mikroalg Chlorella vulgaris izlemek için kullanılmıştır.
MAB boyutu, çok yönlülük bir avantaj taşır, ve analit algılama yeteneği çoğaltılmış, yeryüzünde ya da uzayda, birçok sınırlı izleme durumlara uygulanabilir hale.
Biochip Tasarım ve Deneysel Yöntemler
Biochip boyutta 10 x 11 mm ve çalışma elektrotlar (Wes) ve 5 Ag / AgCl referans elektrot (RES) olarak belirlenen 9 ASSISEs vardır. Her çalışma elektrot (WE) çapı 240 mikron ve eşit çapı 480 mikron olan RES, 1.4 mm aralıklı. Bu elektrotlar, 0,5 mm x 0,5 mm arasında bir boyut ile elektriksel temas pedleri bağlanır. Şekil 2'de şematik olarak gösterilmiştir.
Döngüsel voltametri (CV) ve galvanostatik birikimi yöntemleri Bioanalytic kullanarak PEDOT filmler electropolymerize için kullanılıral Sistemleri A.Ş. (BASI) C3 hücre standı (Şekil 3). PEDOT film için karşı-iyon ilgi analit iyon göre hazırlanmıştır. Poli (styrenesulfonate) bir karşı iyon (PEDOT / PSS) bir PEDOT H + ve CO 3 2 için kullanılmaktadır -, sülfat (CaSO 4, çözeltiye ilave edildi) ile bir Ca2 + için kullanılır ise. PEDOT kaplı elektrokimyasal özellikleri WE redoks-aktif çözeltisi (potasyum ferrisiyanür örneğin, 2 mm (K 3 Fe (CN) 6)) CVS kullanılarak analiz edilir. CV profiline göre, Randles-Sevcik analizi etkili yüzey alanı 10 belirlemek için kullanılmıştır. 1.500 rpm Spin-kaplama MAB çalışma elektrotlar (Wes) üzerinde ~ 2 mikron kalınlığında iyon seçici membranlar (BGYS) döküm için kullanılır.
MAB alg orta 150 ul hacmi ile dolu bir mikroakışkan akış hücre odası bulunan, temas pedleri elektriksel (Şekil BASI sistemine bağlıure 4). Chlorella vulgaris fotosentetik aktivite ortam ışığı ve karanlık ortamlarda izlenir.
Protocol
1. Poli (sodyum 4-styrenesulfonate) (PEDOT: PSS) - İyonlar H + ve CO için Elektropolimerizasyon Çözüm 3 2 Poli (3,4-etilendioksitiyofen) hazırlanması
- Tamamen (yaklaşık 10 saniye) dağınık kadar 10 ml deiyonize (DI) su ve vorteks - 70 mg poli (sodyum 4-styrenesulfonate) (Na + PSS) ekleyin.
- Çözüm tamamen karıştırılır kadar 1.1 çözüm ve vorteks 10.7 ul 3,4-ethlyenedioxythiophene (EDOT) ekleyin.
2. Kalsiyum sülfat (PEDOT: CaSO 4) Ca 2 Elektropolimerizasyon Çözüm + iyonları Poli (3,4-etilendioksitiyofen) hazırlanması
- 10 ml DI su ve vorteks için 136 mg kalsiyum sülfat (CaSO 4), çözüm tamamen dağıtmak ve sütlü görünür olmayacaktır.
- Tamamen karışık kadar 2.1 ve girdap içinde çözüme 10.7 ul EDOT ekleyin.
3. PEDOT tabanlı elektrokimyasalİletken Polimer
- Bir Biyoanalitik Sistemleri A.Ş. (BASI) C3 hücre standı (Şekil 3) ve EC epsilon potansiyostat / galvanostat elektropolimerizasyonla için elektrokimyasal hücre oluşturmak için kullanılır. Çözünmüş oksijen çıkarmak için 20 dakika boyunca, elektrokimyasal hücre ve azot kabarcık PSS elektrokimyasal çözeltisi: EDOT yerleştirin.
- Şimdi, elektrokimyasal hücrenin karşıt elektrot pozisyonunda bir platin gazlı bez klibi. Daha sonra, platin-gazlı bakan çalışan elektrot ile, elektrokimyasal hücrenin çalışan elektrot pozisyonunda MAB klibi. PSS elektropolimerizasyonla çözüm: Sadece yuvarlak elektrotlar PEDOT batmış, böylece MAB derinliğini ayarlayın. Kare elektrik temas yastıkları ile çözüm temastan kaçının.
- Bir BASI doymuş gümüş / gümüş klorür (Ag / AgCl '), elektrokimyasal hücrenin referans elektrot konumda elektrot yerleştirin. Referans elektrot çalışma ve counte arasında olduğundan emin olunr elektrotlar.
- PEDOT için: PSS birikimi: Kabarcık elektrokimyasal 20 dakika için hücre ve 0V tek döngülü voltamogram çalıştırmak için EC epsilon potansiyostat / galvanostat kullanımı - 20 bir tarama hızı ile 1.1V bir ± 100 uA ölçekte mV / sn.
- Için PEDOT: CaSO 4 biriktirme: Kabarcık 20 dakika için elektrokimyasal hücre, ve 30 dakika nA 814 de kronopotansiyometri çalıştırmak için EC epsilon potansiyostat / galvanostat kullanın.
4. K 3 Fe PEDOT tabanlı Polimer Konjugatlarının Voltametri (CN) 6
- 3,1-3,3 yukarıdaki adımları gerçekleştirin.
- Bir ± 10 uA ölçekte mV / sn (25, 50, 75, 100, l25, 150, 175, 200) bir tarama oranları değişen -653 mV 853 mV tek döngüsel voltamogramları çalıştırmak için EC epsilon potansiyostat / galvanostat kullanın .
5. Yüzey fonksiyonlandırmalar Protokolü
- Aşama 3'de olduğu gibi ilgi iyonları için özel Deposit iletken polimer eşleniği.
- Adım 6'da gösterildiği gibi, iyon seçici membran uygulanır.
6. İyon seçici Membran uygulaması
- Vakum spinner ayna ortalamak MAB.
- MAB ve çalışma ortasındaki üzerine Mevduat 100 ul membran.
- 5 saniye rampa yukarı ve aşağı ile 30 saniye boyunca 1500 rpm'de spin lak ile Spin-kat iyon seçici membran.
- 30 dakika için spin kaplı MAB vakum ve 20 dakika boyunca 70 ° C sıcaklıkta bir fırın içinde çip fırında.
7. İyon seçici Membran - pH ve karbonat ile PEDOT-PSS İletken Polimer Konjuge (CO 3 2) kalibrasyonu
- Durum 10 uM sodyum bikarbonat (NaHCO3) ve alg ortam içerisinde 5 mM potasyum klorid (KCl) gece boyunca MAB.
- Mikroakışkan akış hücreli yonga yuvasına MAB yerleştirin.
- Başlangıç pH değeri veya konsantrasyon (CO 3 2 örneğin pH 4 veya 10 mcM -) ile 5 ml test çözümü enjekte edilir. Bub çıkarınakış hücre çip sahibinin Gide.
- Akış-hücresi elektrik fikstür üzerine akış hücreli çip tutucu yerleştirin.
- AK epsilon yazılımı açın ve açık devre potansiyeli (OP) moduna girmek. 300 dakika, ± 1V için gerilim ölçeği ve 10 kHz için kesim frekansı için zaman ayarlayın ve değer her 2 sn kaydedin.
- MAB Kalibrasyon işlemi ile devam etmeden önce (düz çizgi arayın) stabilize olsun.
- MAB stabilize sonra, test çözümü ile akış hücresi yıkayın ve kalibre bir sonraki konsantrasyon enjekte (pH 5 veya 3 2 CO 25 mcM -). Hava kabarcığı akış hücresi girmesine izin emin olun. PH 6, 7, 8 ve 9 ya da CO 3 2 adım için 7.5 ve 7.6 tekrar - 50 konsantrasyonları, 75, 100, 250, 500, 750 ve 1000 uM.
- Son konsantrasyon çalıştırıldıktan sonra, nitrojen hava ile MAB ve kuru çıkarın.
- MAB geri sonraki kullanıma kadar taze klima çözüm içine yerleştirin.
2 CaSO 4 İletken Polimer Konjuge
- Durum 0.1 M CaCI2 ve 10 uM NaNO 3 7 ml de gece boyunca MAB.
- 7,10-7,2 benzer adımları izleyin. Adım 8.3, 0.01 mM CaCl2 bir ilk konsantrasyon ile karbonat test çözümü değiştirin. Test çözelti 0.05 konsantrasyonları, 0.1, 0.5, 1 ve 10 mM için tekrarlayın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
PEDOT bir siklik voltamogram (CV) sonuç bir örnek: PSS ve onun karşılık gelen katodik akım tepe noktası (ı p) genel tarama hızı (v 1/2), sırasıyla Şekiller 5a ve 5b'de gösterilmektedir. PEDOT: Çeşitli tarama hızları ve katodik pik akımda CaSO 4 gösterilmez. PSS ve PEDOT: Randles-Sevcik analizi 10, katı temas PEDOT etkin yüzey alanları kullanılarak iyon-seçici membran olmayan CaSO 4, sırasıyla, 4.4 x 10 cm -11 2 ve 5.8 x 10 cm -11 2 olarak bulunmuştur. Bu değerler sayesinde bizim araştırma grubu 11 bildirilen elektrot boyutundan ~ 130 kat daha küçük olan elektrot boyutuna önceki rapor elektrotlar ile karşılaştırıldığında nispeten küçük. MAB elektrot yüzey alanı çok nano 11 ile yüzey değiştirerek geliştirilmiş olabilir unutmayın.
PEDOT göre cı t "> kalibrasyon sonuçları: PSS polimer alg ortamı içinde 20 gün depolandıktan sonra 4 ile 9 arasında bir pH değerine sahip ortamda alg konjugatlarının Şekil 6'da gösterilmiştir eğim profilindeki varyasyon kompleksine bağlı olabilir. biyolojik orta (ATCC orta:. 1.0 L Bristol çözümü ve kirlenme bileşikler ve ölçümleri etkileyebilir müdahale tuzları vardır 1.0 g Proteaz Peptonlu (BD Diagnostic System, Sparks, MD, ABD), çalışmanın amacı Assise yeteneği test etmektir gerçek hücre kültür ortamında ölçümler elde etmek için.- Alg biyolojik orta ve pH 8.5 'e (Şekil 7) tamponlu alg biyolojik ortamda hem de 1 mM ile 0.01 mm arasında değişen bir konsantrasyon aralığında ile çözelti karbonat PSS (CO 3 2) S: PEDOT için kalibrasyon sonuçlar geçilmiştir. Ölçümler pH, 7.8 'da gerçekleştirilir. Ilave tamponlu eğim alçaltma ile, konsantrasyon değişikliği göstermektedirçözümü. Sonuçlar karbonat selektif elektrot pH bağımlılığı göstermektedir. Bir çözünmüş formda Karbonat türün varlığı gördüğü takdirde Bu sonuçlar anlamlı olan, özellikle 2 H, CO 3 (karbonik asit), HCO3 - (bikarbonat) ve CO 3 2 - (karbonat). Bikarbonat gelen karbonat için pK a2 değeri 10.4 iken bikarbonat forma karbonik asit için pKa a1 değeri 6.4. PH değeri, pKa değeri daha düşük olduğunda, tür, proton aktarılmış biçimi içinde iken, pH değeri, pKa değeri daha büyük olduğu zaman, tür, kendi deprotone formundadır. PH, 7.8 'de ölçüm yapılmış olduğundan, çoğu tür bikarbonat şeklinde bulunmaktadır. Voltaj artış karbonat türlerinde artış ilişkilendirir. Biyolojik medya ölçüm yaparken Çünkü karbonat konsantrasyonu pH bağımlılığı, bir bu bağımlılık göz önüne almalıyız. Bir PEDOT ile MAB kullanarak ölçüm: PSS-tabanlıPH, 7.8 'de mikroalg Chlorella vulgaris ihtiva eden 150 ul ortam içinde alg ISE Şekil 8' de gösterilmiştir. Biz ışık ve karanlık ortamlarda alternatif olarak karbonat konsantrasyonu bir on yıl değişiklik ile korelasyonu olan 30 mV değişiklik unutmayın. Bu sonuçlar, fotosentez esnasında mikroalg fizyolojik etkinliği göz önüne alınarak açıklanabilir. Karanlık koşullar altında yosun hiçbir fotosentetik aktivite oluşur dinlenmesi bir devlet kalır. Bu okuma mV sabit ve ilk temel okuma yakın kalır grafik görülebilir. Yosun ışığa maruz sonra, aktif olarak fotosentez gören, dolayısıyla bir HCO 3 Azalış - beklendiği gibi ve CO 3 2 seviyeleri görülmektedir. Bir mV okuma açısından bu HCO3 seviyeleri yana gerilim artışa karşılık gelmelidir - ve CO 3 2 kat azalmıştır. PEDOT için kalibrasyon sonuçları: CaSO 40.01 mm ile 1 mM'ye kadar değişen konsantrasyonlarda CaCl2 çözeltisi, Şekil 9'da gösterilmiştir. PEDOT: CaSO 4 desen eğrelti otu spor Ceratopteris richardii kalsiyum seviyelerini ölçmek için bir 3D elektrot biçimi için kullanılır; bu sonuçları burada gösterilmemiştir. Sonuçlar Ca 2 on değişiklik + konsantrasyonu başına 30 mV için neredeyse Nernst eğimi profil göstermektedir. Kalibrasyon sonucu eğrelti sporlar çimlenme olarak mevcut kalsiyum seviyelerini ölçmek için kullanılır. Bu sonuçlar, burada gösterilmemiştir.
Tüm ölçümler için, ölçüm lineer aralığı uygulama için gerekli aralığı uyacak şekilde özel olarak tasarlanmıştır.
Şekil 1. Çok analitli bir Biochip (MAB). Biochip çoklu çalışma ve referans elektrot içermektedir.
er.within-page = "her zaman"> 
Şekil 2. MAB tasarım şematik. MAB referans elektrotlar (RES olarak tasarlanmıştır İMKB çalışan elektrotlar (Wes) olarak tasarlanmıştır 9 Pt elektrotlar (Ø = 240 mm) ve 5 Pt (Ø = 480 mikron) elektrotlar oluşan bir 10 x 11 mm biochip olan .) Kalan 3 kendi RE varken üç elektrot oluşan iki takım, bir referans elektrot (RE) paylaşır. Geri kalan amperometrik ölçümü için tasarlanmıştır ise paylaşımlı Res üç wes setleri, potansiyometrik ölçümü için tasarlanmıştır. Wes ve ilgili REs eşit ayrı 1.4 mm aralıklı. Bu elektrodlar biochipe bir ucunda merkezi bir Pt kontak pedleri (0,5 x 0,5 mm) bağlanır.
20fig3.jpg "/>
Şekil 3,. BASI hücre standı üç-elektrot potansiyostat / galvanostat sistemi. BASI elektriksel olarak mikroakışkan akış hücre odası ve gerçek zamanlı olarak kayıt gerilim ölçümleri bağlanır.
Şekil 4. Mikroakışkan akış hücre odası. Şırınga biochip üzerinde ölçüm sıvı itmek için mikroakışkan odasının giriş ve çıkış hem de bağlanır.
Şekil 5,. (A) çeşitli tarama oranlarda Dönüşümlü voltametri profilleri ve Randles-Sevcik için tarama hızı vs (b) ilgili katodik pik . PSS ve PEDOT: analizi Randles-Sevcik analizlere dayanarak, elektrot etkin yüzey alanları 4.4 x 10 -11 cm 2 ve PEDOT için x 10 -11 cm 2 5.8 olarak hesaplandı. CaSO 4 sırasıyla görmek için buraya tıklayın büyük rakam .
Şekil 6. MAB için kalibrasyon Profil PEDOT dayalı ISES:. 28 gün boyunca aynı biochip yapılan 4 farklı ölçümler için artan pH ile çözüm PSS sonuçları nedeniyle de H + iyonları dalgalanma pH 4 daha büyük bir hata aralığı göstermek alt saptama sınırı.
ure 7 "fo: içerik-width =" 5.5 inç "fo: src =" / "src =" / files/ftp_upload/50020/50020fig7.jpg "/ files/ftp_upload/50020/50020fig7highres.jpg>
Şekil 7. CO 3 2 artan konsantrasyon ile CaCO 3 çözüm PSS - alg orta hem de pH 8.5 alg orta tamponlu sonuçları CO 3 2 pH etkisini göstermek - nedeniyle için algılama: MAB için Kalibrasyon Profil PEDOT dayalı ISES. Farklı ayrışma sabiti (pKa) değerleri birkaç karbonat türlerinin durumu - H 2 CO 3 (karbonik asit), HCO 3 - (bikarbonat,) ve CO 3 2 - (karbonat). Konsantrasyon - Mabs doğal örneklerinde ölçüm gerçekleştirmek için olduğu için, kalibrasyon CO 3 2 on değişiklik başına -30 mV bir eğim gösteren, tamponsuz alg medya ile yapılır.
0020/50020fig8highres.jpg "src =" / files/ftp_upload/50020/50020fig8.jpg "/>
Şekil 8. CO 3 2 -. Konsantrasyon - ortam ışığı ve 30 mV değişiklik gösteren karanlık koşullarda biyolojik model Chlorella vulgaris ile konsantrasyon ölçümü Bu ~ 30 mV değişim CO 3 2 bir on yıl değişiklik için ilişkilidir. Sadece alg medya ile bir kontrol fonksiyonel bir biochip göstergesi cevap, gösterir.
9 Şekil. MAB için kalibrasyon Profil PEDOT dayalı ISES:. Artan konsantrasyon ile CaCl 2 çözüm PSS sonuçları Ca 2 on değişiklik + konsantrasyonu başına 30 mV iki değerli katyon için bir yakın Nernst eğimi profil göstermektedir.
Tablo 1. , Iyon seçici membran kimyasal bileşimi. Tüm membran bileşimler% 10 ağırlık / hacim olarak bir çözücü (sikloheksanon) içerisinde çözündürülür. Bütün bileşimler için membran, silikon tetraklorit (Sigma Aldrich, katalog numarası: 215120) 4.3 mg kuru bileşenleri 100 mg ilave edildi.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
MAB biochip bir Pt elektrot, ölçülebilir bir elektrik sinyaline ilgi iyonik konsantrasyonu transduces hangi kombinasyonu bir PEDOT tabanlı CP konjuge iletimi katmanı tepesine bir ISM inşa edilir ASSISEs oluşur. Durağan bir elektrot potansiyeli CP katmanı ve ISM tabakasının her ikisi de tanımlandığı gibidir. Her iki tabaka da MAB ve ölçülen elektrik sinyali kalitesi (gürültü, kayması) çalışma süresi belirler.
PEDOT hem de iyonik ve elektronik özellikleri (kendi okside şeklinde) bir iletim katmanı sayesinde, özellikle çekici. PEDOT etkileri polarize iletken elektrot en aza indirmek için yüksek redoks kapasite için kapasitesine sahip, biz 153 mV ± 6 vs Ag / AgCl de istikrarlı redoks potansiyeli ölçüldü. Bu özellik sağlam bir iç iletişim 12 kullanır İMKB, potansiyel istikrar için gereklidir. PEDOT: PSS CP konjuge SMA için bir dönüştürücü olarak kullanılırll tek değerlikli katyonlar (örneğin H +) ve iki değerlikli anyonlar (ör., CO 3 2 -). Karbonat-seçici elektrot doğrusal olmayan eğimi Profil pH olan bağımlılığını kaynaklanmaktadır. Iyonları - mikroalg ile ölçümler için, eş zamanlı ölçüm H + ve CO 3 2 yapılmalıdır. CO 3 2 Sonuç - ölçümleri geleneksel elektrotlar 13 ve 14 boyut olarak çok daha büyük olan benzer düzlemsel elektrot ile benzerdir. Bu nedenle, burada rapor elektrot geometrisi potansiyometrik özellikleri değiştirmez. Ayrıca, çözüm CO 3 2 pH 8.5, on yıl değişim için eğim profilinize tamponlu zaman - konsantrasyon -30 -17 mV azalır. , CO 3 - 2 -, ve CO 2 çözünmüş tüm sulu çözeltilerde bir arada ve bu DENGE Bu H 2 CO 3, HCO 3 gerçeği ile açıklanabilirm pH bağlıdır. Daha fazla çalışmaları karbonat iyonu sonuçların bu yönünü keşfetmek için ihtiyaç vardır. CaSO 4 polimer eşlenik: iki değerli katyonlarla ölçümler için, bir PEDOT sonuçlanan CaSO 4 tuz ile karşı-iyon PSS değiştirin. Bu polimer eşleniği içinde eritildi CaSO 4 kaynaklanan aşırı iki değerlikli Ca 2 + + katyon örnek solüsyonundan ölçülen Ca 2 bağlanmasını engelleyen inanıyoruz.
Elektrokimyasal yöntemler (siklik voltametrik ve akımda) PEDOT bazlı polimer eşleniğinin fiziksel ve elektrokimyasal özellikleri uyarlamak için kullanılır. Birikmesinin Bu elektrokimyasal yöntemlerin ASSISEs hızlı yapımı için yararlıdır. ASSISEs uygulanması iyon sensörleri ile sınırlı değildir; CP konjugatları biyomoleküllerle fonksiyonalize edilebilir ve MAB bir biyosensor olarak işlev görebilir. H + iyonları için ISES ile göstermiştir uzun fonksiyonel çalışma ömrü sayesinde, MAB suita olankarmaşık bir biyolojik sıvı orta ortamında uzun süreli izleme gerektiren uygulamalar için ble. Bu nedenle, ilaç taramasında iyonlarının in vivo Biyomedikal araştırma ve uzun vadeli izleme yararlı olma potansiyeline sahiptir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Biz ifşa hiçbir şey yok.
Acknowledgments
Biz MAB cihazların wirebonding için finansman desteği (hibe numaraları 103498 ve 103692), Purdue Üniversitesi'nde Birck Nantechnology Merkezi Gale Lockwood için NASA Astrobiyoloji Bilim ve Teknoloji Aracı Geliştirme (ASTID) Program teşekkür ve Joon Hyeong Park için olur akış-hücresi odasının CAD-Çizimi.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3,4-Ethylenedioxythiophene | Sigma-Aldrich | 483028 | |
| Poly(sodium 4-styrenesulfonate) | Sigma-Aldrich | 243051 | |
| EC epsilon galvanostat/potentiostat | Bioanalytical Systems Inc. | e2P | |
| Saturated Ag/AgCl reference electrode | Bioanalytical Systems Inc. | MF-2052 | |
| Pt gauze | Alfa Aesar | 10283 | |
| Potassium ferricyanide | Sigma-Aldrich | P-8131 | |
| Potassium nitrate | J.T. Baker | 3190-01 | |
| Sodium bicarbonate | Mallinckrodt/ Macron | 7412-12 | |
| Sodium carbonate | Sigma-Aldrich | S-7127 | |
| Calcium chloride | J.T. Baker | 1311-01 | |
| Potassium chloride | Sigma-Aldrich | P9541 | |
| Calcium sulphate | Sigma-Aldrich | 237132 | |
| C3 cell stand | Bioanalytical Systems Inc. | EF-1085 | |
| Flow-cell chip holder | Custom, courtesy of NASA Ames | ||
| Flow-cell electrical fixture | Custom, courtesy of NASA Ames | ||
| Table 2. Specific reagents and equipment. | |||
References
- Migdalski, J., Bas, B., Blaz, T., Golimowski, J., Lewenstam, A. A Miniaturized and Integrated Galvanic Cell for the Potentiometric Measurement of Ions in Biological Liquids. J. Solid State Electrochem. 13, 149-155 (2009).
- Designing a Water-quality Monitor with Ion-selective-electrodes. Buehler, M. G., Kounaves, S. P., Martin, D. P. Proceedings of the IEEE Aerospace Conference, 1, 331-338 (2001).
- Adamchuk, V. I., Lund, E. D., Sethuramasamyraja, B., Morgan, M. T., Doberman, A., Marx, D. B. Direct Measurement of Soil Chemical Properties on-the-go using Ion-selective-electrodes. Journal Computers and Electronics in Agriculture. 48 (3), 272-294 (2005).
- Oelβner, W., Hermann, S., Kaden, H. Electrochemical Sensors and Sensor Module for Studying Biological Systems in Space Vehicles. Aerospace Science and Technology. 1, 291-296 (1997).
- Bobacka, J. Conducting Polymer-based Solid-state Ion-selective Electrodes. Electroanalysis. 18 (1), 7-18 (2006).
- Buck, R. Ion Selective Electrodes in Analytical Chemistry. , Plenum Press. New York. (1980).
- Nam, H., Cha, G. S. Chapter 18. Biosensors and their Applications. Yang, V. C., Ngo, T. T. , Kluwer Academic/Plenum Publishers. N.Y. (2000).
- Anatova-Ivanova, S., Mattinen, U., Radu, A., Bobacka, J., Lewenstem, A., Migdalski, J., Danielewski, M., Diamond, D. Development of Miniature All-solid-state Potentiometric Sensing System. Sensors and Actuators B. 146, 199-205 (2010).
- Michalska, A., Galuszkiewicz, A., Ogonowska, M., Ocypa, M., Maksymiuk, K. PEDOT Films: Multifunctional Membranes for Electrochemical Ion sensing. J. Solid State Electrochem. 8, 381-389 (2004).
- Bard, A. J., Faulkner, L. R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications. ed, 2nd , 2nd ed, Wiley. New York. (2000).
- Claussen, J. C., Artiles, M. S., McLamore, E. S., Mohanty, S., Shi, J., Rickus, J., Fisher, T. S., Porterfield, D. M. Electrochemical Glutamate Biosensing with Naanocube and Nanosphere Augmented Single-walled Carbon Nanotube Networks: A Comparative Study. J. Mater. Chem. 21, 11224-11231 (2011).
- Bobacka, J. Potential Stability of All-solid-state Ion-selective Electrodes using Conducting Polymers as Ion-to-electron Transducers. Anal. Chem. 71, 4932-4937 (1999).
- Lee, J. H., Yoon, I. J., Yoo, C. L., Pyun, H. J., Cha, G. S., Nam, H. Potentiometric Evaluation of Solvent Polymeric Carbonate-selective Membranes based on Molecular Tweezer-type Neutral Carriers. Anal. Chem. 72, 4694-4699 (2000).
- Song, F., Ha, J., Park, B., Kwak, T. H., Kim, I. T., Nam, H., Cha, G. S. All-solid-state Carbonate Selective Electrode based on a Molecular Tweezer-type Neutral Carrier with Solvent-soluble Conducting Polymer Solid Contact. Talanta. 57, 263-270 (2002).
