Summary
All-Solid-State-Ionen-selektiven Elektroden (Assises) aus einem leitfähigen Polymer (CP) Wandler konstruiert ist mehrere Monate von funktionellen Lebensdauer in flüssigen Medien. Hier beschreiben wir die Herstellung und Kalibrierung von Assises in einem Lab-on-a-Chip-Format. Die ASSISE nachgewiesen wird beibehalten eine nahezu Nernst Höhenprofil nach längerer Lagerung in komplexen biologischen Medien.
Abstract
Lab-on-a-chip (LOC) Anwendungen in der Umwelttechnik, Biomedizin, Landwirtschaft, biologische und Raumfahrt Forschung erfordern einen ionenselektiven Elektrode (ISE), die längere Lagerung in komplexen biologischen Medien 1-4 standhalten können. Ein all-solid-state ionenselektiven Elektrode (ASSISE) ist besonders attraktiv für die oben genannten Anwendungen. Die Elektrode sollte die folgenden günstigen Eigenschaften: einfache Konstruktion, geringer Wartungsaufwand, und (Potenzial für) Miniaturisierung, so dass für die Stapelverarbeitung. Mikrohergestellte ASSISE zur Quantifizierung H +, Ca 2 + und CO 3 2 soll - Ionen konstruiert. Es besteht aus einer Edelmetall-Elektrodenschicht (dh Pt), einer Transduktion Schicht und einer ionenselektiven Membran (ISM)-Schicht. Die Transduktion Schicht dient dazu, die Konzentration abhängigen chemischen Potentials der ionenselektiven Membran in ein messbares elektrisches Signal zu transduzieren.
Ter Lebensdauer eines ASSISE gefunden wird, auf die Erhaltung der Potential an der leitfähigen Schicht / Membran-Grenzfläche 5-7 ab. Um die Lebensdauer zu verlängern ASSISE und dadurch eine stabile Potentiale an den Grenzschichten, verwendeten wir das leitfähige Polymer (CP) Poly (3,4-ethylendioxythiophen) (PEDOT) 7-9 anstelle von Silber / Silberchlorid (Ag / AgCl) wie der Wandler aufweist. Wir konstruierten die ASSISE in einem Lab-on-a-Chip-Format, die wir als die Multi-Analyt-Biochip (MAB) (Abbildung 1).
Kalibrierungen in Testlösungen gezeigt, dass die MAB können pH-Wert (pH 4-9 Betriebsbereich), CO 3 2 überwachen - (Messbereich 0,01 mm - 1 mm) und Ca 2 + (log-linearen Bereich von 0,01 mm bis 1 mm). Die MAB für pH bietet eine nahezu Nernst Steigung Antwort nach fast einen Monat Lagerung in Algenmedium. Die Carbonat Biochips zeigen eine potentiometrische Profil ähnlich dem eines herkömmlichen ionenselektiven Elektrode. Physiolgroßartiges Puzzle-Messungen wurden verwendet, um die biologische Aktivität des Modellsystems, die Mikroalge Chlorella vulgaris überwachen.
Die MAB vermittelt einen Vorteil in der Größe, Vielseitigkeit und Multiplex-Analyten Sensing-Funktion, so dass es für viele beschränkt Überwachung von Situationen, auf der Erde oder im Weltraum.
Biochip Entwurf und experimentelle Methoden
Der Biochip 10 x 11 mm in Dimension und ist mit 9 Assises als Arbeitselektroden (wes) und 5 Ag / AgCl Referenzelektrode (EE) bezeichnet. Jede Arbeitselektrode (WE) ist 240 um im Durchmesser und ist gleichermaßen bei 1,4 mm von der REs, die 480 um im Durchmesser angeordnet sind. Diese Elektroden sind an elektrischen Kontaktstellen mit einer Größe von 0,5 mm x 0,5 mm verbunden ist. Die schematische wird in Abbildung 2 gezeigt.
Cyclovoltammetrie (CV) und galvanostatischen Ablagerung Methoden werden verwendet, um die Filme mit einer PEDOT Bioanalytic electropolymerizeal Systems Inc. (BASI) C3 Stand Zelle (Abbildung 3). Das Gegenion für die PEDOT Film zugeschnitten ist, um den Analyten Ionen von Interesse zu entsprechen. A PEDOT mit Poly (styrolsulfonat) Gegenion (PEDOT / PSS) für H + und CO 3 2 verwendet -, während man mit Sulfat (zu der Lösung als CaSO 4) für Ca 2 + verwendet wird. Die elektrochemischen Eigenschaften der PEDOT beschichtete WE wird unter Verwendung Lebensläufe in Redox-aktive Lösung (dh 2 mM Kaliumhexacyanoferrat (K 3 Fe (CN) 6)). Basierend auf dem CV-Profil wurde Randles-Sevcik Analyse verwendet werden, um die effektive Oberfläche 10 zu bestimmen. Spin-Coating bei 1500 rpm wird verwendet, um ~ 2 um dick ionenselektiven Membranen (ISMS) auf den MAB Arbeiten Elektroden (WES) gegossen.
Die MAB in einem Mikrofluidik-Kammer-Zelle mit 150 ul Volumen Algenmedium gefüllt enthalten, die Kontaktpads elektrisch mit der BASI verbunden (Abb.Abbildung 4). Die photosynthetische Aktivität von Chlorella vulgaris ist in Umgebungslicht und dunkler Umgebung überwacht.
Protocol
Ein. Herstellung von Poly (3,4-ethylendioxythiophen): Poly (natrium-4-styrolsulfonat) (PEDOT: PSS) Elektropolymerisation Lösung für H + und CO 3 2 - Ionen
- In 70 mg Poly (natrium-4-styrolsulfonat) (Na + PSS -) und 10 ml entionisiertem (DI) Wasser und Wirbel bis alles aufgelöst ist (ca. 10 sec).
- In 10,7 ul 3,4-ethlyenedioxythiophene (EDOT) zu der Lösung in 1.1 und Wirbel, bis die Lösung vollständig vermischt wird.
2. Herstellung von Poly (3,4-ethylendioxythiophen): Calciumsulfat (PEDOT: CaSO 4) Elektropolymerisation Lösung für Ca 2 +-Ionen
- In 136 mg Calciumsulfat (CaSO 4) bis 10 ml VE-Wasser und Wirbel, die Lösung wird nicht vollständig zerstreuen und milchig.
- In 10,7 ul EDOT der Lösung in 2.1 und Wirbel, bis sie vollständig vermischt.
3. Elektropolymerisation von PEDOT-basierteLeitfähigem Polymer
- Ein Bioanalytical Systems Inc. (BASI) C3 Stand Zelle (Abbildung 3) und eine EG-Epsilon Potentiostaten / Galvanostat werden verwendet, um die elektrochemische Zelle für Elektropolymerisationsverfahren bilden. Legen Sie die EDOT: PSS Elektropolymerisationsverfahren Lösung in der elektrochemischen Zelle und Stickstoff-Blase für 20 min, um gelösten Sauerstoff zu entfernen.
- Jetzt Clip eine Platin-Gaze an der Gegenelektrode Position der elektrochemischen Zelle. Dann schneiden Sie die MAB an der Arbeitselektrode Position der elektrochemischen Zelle mit den Arbeits-Elektroden mit Blick auf den Platin-Gaze. Einstellen der MAB Tiefe, so dass nur die kreisförmigen Elektroden in der PEDOT eingetaucht: PSS Elektropolymerisation Lösung. Vermeiden Lösung Kontakt mit den quadratischen elektrischen Kontaktstellen.
- Legen Sie eine BASI gesättigte Silber / Silberchlorid (Ag / AgCl) Elektrode in der Referenz-Elektrode Position des elektrochemischen Zelle. Stellen Sie sicher, dass die Referenz-Elektrode ist nicht zwischen dem Arbeits-und counter Elektroden.
- Für PEDOT: PSS Abscheidung: Blase die elektrochemische Zelle für 20 min, und verwenden Sie die EG epsilon Potentiostaten / Galvanostat einen einzigen Cyclovoltammogramm von 0 V laufen - 1.1V mit einer Abtastrate von 20 mV / sec auf einem ± 100 uA Skala.
- Für PEDOT: CaSO 4 Abscheidung: Blase die elektrochemische Zelle für 20 min, und verwenden Sie die EG epsilon Potentiostaten / Galvanostat zu Chronopotentiometrie bei 814 nA laufen für 30 min.
4. Cyclovoltammetrie von PEDOT-basierte Polymer-Konjugate in K 3 Fe (CN) 6
- Führen Sie die Schritte 3,1-3,3 oben.
- Verwenden Sie die EG epsilon Potentiostaten / Galvanostat einzelne Cyclovoltammogramme von -653 mV bis 853 mV laufen mit unterschiedlichen Abtastraten von (25, 50, 75, 100, l25, 150, 175, 200) mV / sec auf einem ± 10 uA Skala .
5. Funktionalisierung von Oberflächen Protocol
- Kaution leitfähigen Polymer-Konjugat spezifisch für die Ionen von Interesse, wie in Schritt 3.
- Bewerben ionenselektiven Membran wie in Schritt 6.
6. Verwendung des ionenselektiven Membran
- Zentrieren Sie das MAB auf dem Vakuum spinner Futter.
- Kaution 100 ul Membran auf der Mitte des MAB und Lauf.
- Spin-Coat-ionenselektive Membran mit einem Spin-Coater bei 1500 UpM für 30 Sekunden mit einer 5 sec Rampe nach oben und unten.
- Saugen Sie den Spin-Coating MAB für 30 min backen und den Chip in einem Ofen bei 70 ° C für 20 min.
7. Kalibrierung von PEDOT-PSS leitfähige Polymer-Konjugat mit pH-Wert und Carbonate (CO 3 2 -) Ionen-selektive Membran
- Zustand der MAB über Nacht in 10 uM Natriumhydrogencarbonat (NaHCO 3) und 5 mM Kaliumchlorid (KCl) in Algen Medien.
- Legen Sie die MAB in der Mikrofluidik-Zell-Chip-Halter.
- Spritzen 5 ml Testlösung mit Anfangs-pH-Wert oder der Konzentration (zB pH 4 oder 10 pM für CO 3 2 -). Entfernen bubBles aus dem Strom-Zell-Chip-Halter.
- Setzen Sie den Durchfluss-Zelle Chip Halter auf dem Strom-Zelle elektrische Leuchte.
- Öffnen Sie die EG Epsilon Software und geben Ruhepotential (OP)-Modus. Stellen Sie die Zeit bis 300 min, die Spannung Skala bis ± 1 V und der Cutoff-Frequenz 10 kHz, und notieren Sie den Wert alle 2 Sek..
- Lassen Sie die MAB stabilisieren (suchen Sie nach einer flachen Linie), bevor Sie mit der Kalibrierung.
- Sobald die MAB stabilisiert ist, spülen Sie die Messzelle mit Testlösung und injizieren das nächste Konzentration kalibriert werden (pH 5 oder 25 pM CO 3 2 -). Stellen Sie sicher, dass sich keine Luftblasen sind erlaubt, um den Fluss Zelle eingeben. Die Schritte 7.5 und 7.6 für pH 6, 7, 8 und 9 oder CO 3 2 - Konzentrationen von 50, 75, 100, 250, 500, 750 und 1000 um.
- Nachdem die letzte Konzentration ausgeführt wurde, entfernen Sie die MAB und mit Stickstoff trocken Luft.
- Legen Sie die MAB wieder in frischem Klimaanlage Lösung bis zum nächsten Gebrauch.
4 leitfähige Polymer-Konjugat in CaCl 2
- Zustand der MAB über Nacht in 7 ml 0,1 M CaCl 2 und 10 uM NaNO 3.
- Folgen Sie den Schritten ähnlich 7,2-7,10. In Schritt 8.3, ersetzen Carbonat Testlösung mit einer anfänglichen Konzentration von 0,01 mM CaCl 2. Wiederholen für Test-Lösung Konzentrationen von 0,05, 0,1, 0,5, 1 und 10 mm.
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Representative Results
Ein Beispiel für eine zyklische voltammetrische Kurve (CV) Ergebnis der PEDOT: PSS und dem entsprechenden kathodischen Spitzenstrom (I p) verglichen mit der Abtastrate (v 1/2) sind in den Fig. 5a und 5b gezeigt. PEDOT: CaSO 4 bei verschiedenen Abtastraten und seine kathodischen Spitzenstrom sind nicht dargestellt. Mit Randles-Sevcik Analyse 10, die wirksamen Flächen des festen Kontakt PEDOT: PSS und PEDOT: CaSO 4 ohne ionenselektiven Membran wurde festgestellt, 4.4 x 10 -11 cm 2 und 5,8 x 10 -11 cm 2 auf. Diese Werte sind relativ klein im Vergleich zu den Vorjahren berichtet Elektroden aufgrund der Elektrode Größe ist ~ 130 mal kleiner als der Elektrode Größe von unserer Arbeitsgruppe 11 gemeldet. Beachten Sie, dass die MAB Elektrode wirksame Oberfläche durch Modifizierung der Oberfläche mit Nanomaterialien 11 verbessert werden könnte.
t "> Kalibrierung für ISEs auf Basis PEDOT: PSS Polymer-Konjugate in Algen Medien mit einem pH im Bereich von 4 bis 9 nach 20 Tagen Lagerung im Algenmedium sind in Abbildung 6 dargestellt Die Variation in der Steigung Profil könnte aufgrund der komplexen. biologischen Medium (ATCC Medium:. 1,0 L Bristol-Lösung und 1,0 g Protease Peptone (BD Diagnostic System, Sparks, MD, USA), die Verschmutzung Verbindungen und störenden Salze, die Messungen beeinflussen kann, hat das Ziel der Arbeit ist es, die ASSISE Fähigkeit testen Messungen in der tatsächlichen Zellkulturumgebung erwerben.Wir wenden uns nun an die Ergebnisse der Kalibrierung für PEDOT: PSS in Carbonat (CO 3 2 -)-Lösung mit einer Konzentration von 0,01 mm bis 1 mm in beiden Algen biologischen Medium und Algen biologischen Medium bei pH 8,5 (Abbildung 7) gepuffert. Die Messungen werden bei pH 7,8 durchgeführt. Der Einschub zeigt die Änderung der Konzentration, mit einer Senkung der Hang mit dem gepuffertLösung. Die Ergebnisse zeigen die pH-Abhängigkeit der Carbonat-selektiven Elektrode. Diese Ergebnisse sind dann sinnvoll, wenn man bedenkt, die Existenz verschiedener Carbonat-Spezies in gelöster Form, speziell H 2 CO 3 (Kohlensäure), HCO 3 - (Bicarbonat) und CO 3 2 - (Carbonat). Der pK a1 Wert für Kohlensäure Bicarbonat beträgt 6,4, während der Wert von pK a2 Bicarbonat zu Carbonat ist 10.4. Wenn der pH-Wert höher als der pKa-Wert, ist die Spezies in seiner deprotonierten Form, während dann, wenn der pH-Wert niedriger ist als der pKa-Wert, ist die Art in seiner protonierten Form. Da die Messungen bei pH 7,8 hergestellt werden, sind die meisten Arten in der Bicarbonat. Die Erhöhung in der Spannung korreliert mit der Schrittweite in der Carbonat-Spezies. Aufgrund des pH-Abhängigkeit der Carbonat-Konzentration, muss man bedenken, diese Abhängigkeit bei der Durchführung von Messungen in biologischen Medien. Messungen mit der MAB mit einer PEDOT: PSS-basierteISE in 150 ul Algenmedium enthält Mikroalgen Chlorella vulgaris bei pH 7,8 sind in Abbildung 8 dargestellt. Wir stellen fest, einen 30 mV Veränderung, die zu einer Änderung in der Dekade-Konzentration in abwechselnden hellen und dunklen Bedingungen korreliert. Diese Ergebnisse können unter Berücksichtigung der physiologischen Aktivität von Mikroalgen bei der Photosynthese erläutert. Unter dunklen Bedingungen die Algen in einem Zustand der Ruhe, wo keine photosynthetische Aktivität auftritt bleiben. Dies kann in dem Graphen, wo die mV-Wert konstant bleibt und in der Nähe der ersten Basislinie zu sehen. Sobald die Algen Licht ausgesetzt werden, werden sie aktiv unterziehen Photosynthese, daher eine Abnahme der HCO 3 - und CO 3 2 Stockwerken zu beobachten, wie erwartet. Im Sinne eines mV Lesung sollte dies zu einer Erhöhung der Spannung, da die Niveaus von HCO 3 entsprechen - und CO 3 2 Ebenen verringert werden. Kalibrierung für PEDOT: CaSO 4 inCaCl 2-Lösung mit Konzentrationen im Bereich von 0,01 mm bis 1 mm sind in 9 gezeigt. Die PEDOT: CaSO 4 wird verwendet, um ein 3D-Muster Elektrode Format zur Messung Kalziumspiegel aus dem Farn Sporen Ceratopteris richardii; diese Ergebnisse sind hier nicht dargestellt. Die Ergebnisse zeigen eine fast Nernst Höhenprofil für 30 mV pro Dekade Änderung in Ca 2 +-Konzentration. Das Ergebnis der Kalibrierung wird verwendet, um die aktuellen Niveaus Kalzium in keimenden Farnsporen messen. Diese Ergebnisse sind hier nicht dargestellt.
Bei allen Messungen ist die Messung linearen Bereich zugeschnitten, um den Bereich für die Anwendung erforderliche passen.
Abbildung 1. Multi-Analyt-Biochip (MAB). Biochip besteht aus mehreren Arbeits-und Bezugselektrode.
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Abbildung 2. MAB-Design schematisch. Die MAB ist ein 10 x 11 mm Biochip, der von 9 Pt-Elektroden (Ø = 240 um) als ISE arbeiten Elektroden (WES) bestimmt, und 5 Pt (Ø = 480 um) Elektroden als Referenz-Elektroden (res bestimmt besteht ). Zwei Sätze, bestehend aus drei Elektroden teilen eine Referenzelektrode (RE), während die restlichen 3 eigene RE haben. Die Sätze von drei WEs mit gemeinsamen REs sind für potentiometrische Messung, während der Rest zur amperometrischen Messung bestimmt sind. Der Wes und seiner entsprechenden REs sind gleichermaßen bei 1,4 mm voneinander entfernt. Diese Elektroden sind an Pt Kontaktflächen (0,5 x 0,5 mm) an einem Ende des Biochips angeordnet ist.
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Abbildung 3. BASI Zelle stehen Drei-Elektroden-Potentiostaten / Galvanostat System. BASI Das ist elektrisch mit dem Mikrofluidik-Zell-Kammer und Aufzeichnungen Spannung Messungen in Echtzeit verbunden.
Abbildung 4. Mikrofluidik-Kammer-Zelle. Eine Spritze wird sowohl am Einlass und Auslass der mikrofluidischen Kammer mit Messflüssigkeit auf dem Biochip zu schieben.
Abbildung 5. (A) Cyclovoltammetrische Profile bei verschiedenen Abtastraten und (b) die entsprechende kathodischen Peak im Vergleich zu den Scan-Rate für Randles-Sevcik . Analyse Randles-Sevcik Analyse, wurden die wirksamen Flächen der Elektroden berechnet auf 4,4 x 10 -11 cm 2 und 5,8 x 10 -11 cm 2 für PEDOT sein: PSS und PEDOT:. CaSO 4 bzw. Klicken Sie hier zur Ansicht größere Abbildung .
Abbildung 6. Kalibrierung Profil von MAB ISEs auf PEDOT Basis:. PSS in Lösung mit steigendem pH-Wert für 4 verschiedene Messungen mit dem gleichen Biochip im Laufe von 28 Tagen durchgeführt Die Ergebnisse zeigen einen größeren Fehlerbereich bei pH 4 aufgrund der Fluktuation von H +-Ionen an die untere Nachweisgrenze.
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Abbildung 7. PSS in CaCO 3-Lösung mit zunehmender Konzentration von CO 3 2 - in beiden Algenmedium und gepuffert Algenmedium bei pH 8,5 Die Ergebnisse zeigen den Einfluss des pH auf CO 3 2 - Erfassung durch die: Kalibrierung Profil von MAB ISEs auf PEDOT basiert. Verfügbarkeit von mehreren Carbonat-Spezies in unterschiedlichen Dissoziationskonstante (pKa) Werte - H 2 CO 3 (Kohlensäure), HCO 3 - (Bicarbonat) und CO 3 2 - (Carbonat). Seit MABs Messungen in natürlichen Proben durchzuführen sind, Kalibrierung mit unbuffered Algen Medien gemacht, zeigt eine Steigung von -30 mV pro Dekade Änderung CO 3 2 - Konzentration.
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Abbildung 8. CO 3 2 -. Konzentrationsmessung mit biologischen Modell Chlorella vulgaris in Umgebungslicht und dunklen Bedingungen, die eine 30 mV Änderung dieser ~ 30 mV Veränderung korreliert mit einem Jahrzehnt Änderung CO 3 2 - Konzentration. Eine Steuerung mit nur Algen Medien zeigt keine Reaktion, was auf eine funktionelle Biochip.
Abbildung 9. Kalibrierung Profil von MAB ISEs auf PEDOT Basis:. PSS in CaCl 2-Lösung mit zunehmender Konzentration Die Ergebnisse zeigen eine Nähe-Nernst-Steigung Profil für zweiwertiges Kation bei 30 mV pro Dekade Änderung in Ca 2 +-Konzentration.
Tabelle 1. Ionenselektive Membran chemische Zusammensetzung. Alle Membran Zusammensetzungen werden in Lösungsmittel (Cyclohexanon) bei 10% Gew. / Vol. gelöst. Für alle Kompositionen Membran, 4,3 mg von Siliciumtetrachlorid (Sigma Aldrich, Katalog-Nummer: 215120) wurde für 100 mg der trockenen Komponenten zugesetzt.
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Discussion
Die MAB Biochip besteht aus Assises, die von einem ISM auf einem PEDOT-basierte CP Konjugat Transduktion Schicht auf einem Pt-Elektrode, deren Kombination die Ionenkonzentration von Interesse umwandelt, um ein messbares elektrisches Signal ausgebildet sind. Eine stabile Elektrodenpotential wird sowohl durch die CP-Schicht und der ISM Schicht definiert. Beide Schichten bestimmen auch die Betriebslebensdauer des MAB und die Qualität (Rauschen, Drift) der gemessenen elektrischen Signals.
PEDOT ist besonders attraktiv als Transduktion Schicht durch ihren beiden ionischen und elektronischen Eigenschaften (wenn es in seiner oxidierten Form). PEDOT hat die Kapazität für hohe Redox-Kapazität, um leitfähige Elektrode polarisierenden Effekte zu minimieren, haben wir seinen stabilen Redox-Potential bei 153 mV ± 6 vs Ag / AgCl gemessen. Diese Eigenschaft ist für die potentielle Stabilität der ISE, die einen festen inneren Kontakt 12 verwendet. Die PEDOT: PSS CP Konjugat als ein Wandler für SMA verwendetll einwertiger Kationen (z. B. H +) und zweiwertigen Anionen (zB CO 3 2 -). Die nichtlineare Höhenprofil der Carbonat-selektive Elektrode ist aufgrund seiner Abhängigkeit vom pH-Wert. Ionen - Für Messungen mit Mikroalgen, muss die gleichzeitige Messung für H + und CO 3 2 vorgenommen werden. Das Ergebnis für die CO 3 2 - Messungen ist ähnlich der herkömmlichen Elektroden 13 und ähnlichen planaren Elektroden, die viel größer in der Abmessung 14. Daher steht die Elektrode Geometrie hier berichtet nichts potentiometrische Eigenschaften. Ferner wird, wenn die Lösung bei pH 8,5, die Steigung Profil Jahrzehnt Änderung in CO 3 2 gepuffert - abnimmt von -30 bis -17 mV. , CO 3 2 - - und gelöstes CO 2 alle in wäßrigen Lösungen existieren und diese Equilibriu Dies kann durch die Tatsache, dass H 2 CO 3, HCO 3 erklärtm hängt pH. Weitere Studien sind erforderlich, um diesen Aspekt der Carbonat-Ion Ergebnisse zu erkunden. Bei Messungen mit zweiwertigen Kationen, ersetzen wir das PSS Gegenion mit CaSO 4-Salz, was zu einer PEDOT: CaSO 4 Polymer-Konjugat. Wir glauben, dass überschüssige zweiwertige Kation Ca 2 + aus dem gelösten CaSO 4 in dem Polymer-Konjugat verhindert Bindung des gemessenen Ca 2 + aus der Probelösung.
Elektrochemische Verfahren (cyclovoltammetrische und galvanostatischen) erwartet wird, die physikalischen und elektrochemischen Eigenschaften der PEDOT-basierte Polymer-Konjugat verwendet. Diese elektrochemische Methoden der Abscheidung sind nützlich für die schnelle Konstruktion von Assises. Die Anwendung ist nicht auf Assises Ionensensoren beschränkt, die CP-Konjugate können mit Biomolekülen funktionalisiert werden und die MAB kann als Biosensor funktionieren. Aufgrund der langen Lebensdauer zu funktionellen mit den ISEs für H +-Ionen nachgewiesen, ist die MAB suitafür Anwendungen mit Langzeit-Monitoring erfordern in einer komplexen biologischen flüssigen Medium Umgebung. Daher hat das Potenzial, in in-vivo biomedizinischen Forschung und Langzeitüberwachung von Ionen in Drug-Screening nützlich.
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Disclosures
Wir haben nichts zu offenbaren.
Acknowledgments
Wir möchten NASA Astrobiology Science and Technology Instrument Entwicklung (ASTID) Programm für finanzielle Unterstützung (grant Nummern 103498 und 103692), Gale Lockwood des Birck Nantechnology-Center an der Purdue University danken für Drahtbonden des MAB-Geräte und Joon Hyeong Park für die CAD-Zeichnung der Durchflusszelle Kammer.
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
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