Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

Biochip Multi-אנליטי (MAB) על בסיס אלקטרודות יון-All-סלקטיבית של מצב מוצק (ASSISE) למחקר הפיזיולוגי

Published: April 18, 2013 doi: 10.3791/50020

Summary

אלקטרודות יון סלקטיבית כל מצב מוצק (ASSISEs) הבנויות ממתמר פולימר מוליך (CP) לספק כמה חודשים של חיים תפקודי בתקשורת נוזלית. כאן, אנו מתארים את תהליך הייצור וכיול של ASSISEs בפורמט מעבדה על שבב. ASSISE הוא הוכיח ששמר על פרופיל מדרון קרוב Nernstian לאחר אחסון ממושך בתקשורת הביולוגית מורכבת.

Protocol

1. הכנה של פולי (3,4-ethylenedioxythiophene): פוליפוני (נתרן 4-styrenesulfonate) (PEDOT: PSS) פתרון Electropolymerization עבור H + ו-CO 2 3 - יונים

  1. הוסף 70 מ"ג פולי (נתרן 4-styrenesulfonate) (Na + PSS -) למים 10 מיליליטר deionized (DI) ומערבולת עד התפזר לחלוטין (כ -10 שניות).
  2. הוסף 10.7 μl 3,4-ethlyenedioxythiophene (EDOT) לפתרון ב1.1 ומערבולת עד פתרון הוא מעורב לחלוטין.

2. הכנה של פולי (3,4-ethylenedioxythiophene): גופרת סידן (PEDOT: Caso 4) פתרון לElectropolymerization Ca 2 + יונים

  1. הוסף סולפט 136 מ"ג סידן (Caso 4) למים די 10 מ"ל ומערבולת; הפתרון לא יהיה לפזר לחלוטין ומופיע חלבי.
  2. הוסף 10.7 EDOT μl לפתרון ב2.1 ומערבולת עד מעורבב לחלוטין.

3. Electropolymerization של מבוסס PEDOTפולימר מוליך

  1. עמדת תא C3 (איור 3) וEC אפסילון potentiostat / galvanostat Bioanalytical מערכות בע"מ (BASI) משמש כדי ליצור את תא אלקטרוכימי לelectropolymerization. הנח את EDOT: פתרון electropolymerization PSS בתא אלקטרוכימי ובועת חנקן במשך 20 דקות כדי להסיר את החמצן מומס.
  2. עכשיו קליפ פלטינה גזה במיקום האלקטרודה הנגדי של תא אלקטרוכימי. לאחר מכן קליפ MAB במיקום האלקטרודה העבודה של תא אלקטרוכימי עם האלקטרודות העבודה מול הפלטינה הגזה. לכוונן את עומק MAB כך שרק אלקטרודות עגולות שקועות בPEDOT: פתרון electropolymerization PSS. יש להימנע ממגע תמיסה עם רפידות המגע החשמליות רבועות.
  3. הנח כלוריד BASI רווי כסף / כסף (Ag / AgCl) אלקטרודה בעמדת אלקטרודה ההשוואתית של תא אלקטרוכימי. ודא כי האלקטרודה ההפניה היא לא בעבודה ובין counteאלקטרודות r.
  4. לPEDOT: תצהיר PSS: בועת תא אלקטרוכימי במשך 20 דקות, ולהשתמש EC אפסילון potentiostat / galvanostat לרוץ voltammogram מחזורי אחת מ0V - 1.1V עם קצב סריקה של 20 mV / שנייה בקנה מידת μA ± 100.
  5. לPEDOT: Caso 4 בתצהיר: בועת תא אלקטרוכימי במשך 20 דקות, ולהשתמש EC אפסילון potentiostat / galvanostat לרוץ chronopotentiometry ב814 Na למשך 30 דקות.

4. Voltammetry המחזורי של conjugates הפולימר מבוסס PEDOT בK 3 Fe (CN) 6

  1. לבצע שלבים 3.1-3.3 לעיל.
  2. השתמש EC אפסילון potentiostat / galvanostat לרוץ voltammograms המחזורי בודד מ-653 mV ל853 mV עם משתנה קצב סריקה של (25, 50, 75, 100, L25, 150, 175, 200) mV / שנייה בקנה מידת μA ± 10 .

5. פרוטוקול Functionalization משטח

  1. הפקדת מוליך פולימר המצומד ספציפית ליונים של עניין כמו בשלב 3.
  2. החל קרום בררני כיון בשלב 6.

6. יישום של ממברנה יון סלקטיבי

  1. מרכז מב בואקום ספינר צ'אק.
  2. קרום μl 100 פיקדון על מרכז MAB והריצה.
  3. קרום ספין מעיל יון סלקטיבית עם coater ספין ב 1500 סל"ד במשך 30 שניות עם שניות כבש 5 למעלה ולמטה.
  4. ואקום MAB ספין המצופה למשך 30 דקות ואופים את השבב בתנור על 70 מעלות צלזיוס למשך 20 דקות.

7. כיול של PEDOT-PSS ואטימה פולימר גייט עם pH וקרבונט (CO 3 2 -) ממברנה יון סלקטיבי

  1. מצב MAB הלילה בסודיום ביקרבונט 10 מיקרומטר (NaHCO 3) ו -5 מ"מ אשלגן כלורי (KCl) בתקשורת אצות.
  2. הכנס את MAB לבעל שבב זרימת תאי microfluidic.
  3. הזרק פתרון מבחן 5 מ"ל עם ערך pH ראשוני או ריכוז (pH למשל 4 או 10 מיקרומטר לCO 3 2 -). הסר bub Bles מבעל שבב זרימת תאים.
  4. הנח את בעל שבב זרימת תאים על גבי מתקן החשמלי זרימת התא.
  5. פתח את תוכנת אפסילון EC ולהיכנס למצב פוטנציאל במעגל פתוח (OP). קבע את הזמן עד 300 דקות, בקנה מידה המתח ל± 1V, ותדר החיתוך עד 10 קילוהרץ, ולהקליט את הערך כל 2 שניות.
  6. בואו MAB לייצב (חפש קו שטוח) לפני שימשיך בתהליך הכיול.
  7. ברגע שהוא התייצב MAB, שטוף את תא הזרימה עם פתרון מבחן ולהזריק את הריכוז ליד להיות מכוילים (pH 5 או 25 מיקרומטר CO 3 2 -). ודא שאין בועות מותר להיכנס לתא הזרימה. חזור על שלבים 7.5 ו -7.6 עבור ה-pH 6, 7, 8 ו -9 או CO 3 2 - ריכוזים של 50, 75, 100, 250, 500, 750, ו -1,000 מיקרומטר.
  8. לאחר הריכוז האחרון יש להפעיל, להסיר את MAB ויבש עם אוויר חנקן.
  9. מניחים בחזרה MAB לפתרון מיזוג טרי עד לשימוש הבא.

"Jove_title"> 8. כיול של PEDOT: מוליך Caso 4 פולימר גייט בCaCl 2

  1. מצב MAB הלילה ב7 מ"ל של 0.1 מ 'CaCl 2 ו -10 מיקרומטר Nano 3.
  2. בצע את פעולות דומות ל7.2-7.10. בשלב 8.3, החלף את פתרון מבחן קרבונט עם ריכוז ראשוני של 0.01 מ"מ CaCl 2. חזור על פעולה עבור ריכוזי מבחן פתרון של 0.05, 0.1, 0.5, 1 ו 10 מ"מ.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

דוגמה לתוצאת voltammogram מחזורית (קורות חיים) של PEDOT: PSS ושיאו המקביל קתודית הנוכחי (i P) לעומת שיעור הסריקה (v 1/2) מוצגת באיורים 5 א ו5b בהתאמה. PEDOT: Caso 4 בקצב סריקה שונים והשיא הנוכחי קתודית שלה לא מוצג. שימוש Randles-10 סבצ'יק ניתוח, את פני השטח באזורים היעילים של קשר PEDOT המוצק: PSS וPEDOT: Caso 4 ללא קרום יון סלקטיבית נמצאו 4.4 x 10 -11 ס"מ 2 ו 5.8 x 10 -11 ס"מ 2, בהתאמה. ערכים אלה הם קטנים יחסית בהשוואה לאלקטרודות דיווח הקודמת בשל גודל אלקטרודה להיות ~ 130 פעמים קטנות יותר מגודל אלקטרודה דיווח מקבוצת המחקר שלנו 11. שים לב כי שטח הפנים היעיל MAB האלקטרודה יכולים להיות מוגברים על ידי שינוי פני השטח עם ננו 11.

תוצאות> כיול "T לISEs מבוסס על PEDOT: PSS פולימר conjugates בתקשורת אצות עם pH הנע 4 עד 9 אחרי 20 ימים אחסון במדיום האצות מוצגות באיור 6 הווריאציה בפרופיל המדרון יכולה להיות בגלל מורכב. מדיום ביולוגי (בינונית ATCC:. הפתרון של 1.0 ליטר בריסטול ו1.0 גרם פרוטאז Peptone (מערכת אבחון BD, ניצוצות, MD, ארצות הברית), שבו יש תרכובות עכירות ומלחים מפריעים שיכול להשפיע על מדידות מטרת העבודה היא לבחון את יכולת ASSISE לרכוש מדידות בסביבת תרבית תאים בפועל.

אנו פונים כעת לתוצאות הכיול לPEDOT: PSS בקרבונט (CO 3 2 -) פתרון עם טווח ריכוז של 0.01 מ"מ עד 1 מ"מ בשניהם בינוניות ביולוגי אצות ובינוניות ביולוגי אצות שנאגרו ב-pH 8.5 (איור 7). מדידות מבוצעות ב-pH 7.8. הבלעה מראה את השינוי בריכוז, עם ירידה של המדרון עם נאגרפתרון. התוצאות מראות את תלות pH של אלקטרודת קרבונט-סלקטיבית. תוצאות אלו הן משמעותיות, אם לוקח בחשבון את קיומם של מינים שונים קרבונט בצורה מומסת, במיוחד H 2 CO 3 (חומצה פחמתית), HCO 3 - (ביקרבונט,) ו-CO 3 2 - (קרבונט). ערך A1 PK לחומצה פחמתית לטופס יקרבונט הוא 6.4 ואילו הערך A2 מPK יקרבונט לקרבונט הוא 10.4. כאשר ה-pH גבוהה מ pKa, המינים הוא בצורת deprotonated, ואילו כאשר ה-pH נמוך מpKa, המינים הוא בצורת protonated שלה. מאז מדידות נעשות ב-pH 7.8, רוב המינים הם בצורת יקרבונט. תוספת מתח בקורלציה לתוספת במיני קרבונט. בגלל תלות pH של ריכוז קרבונט, יש לקחת בחשבון את התלות זו בעת ביצוע מדידות בתקשורת הביולוגית. מדידות באמצעות MAB עם PEDOT: מבוססות PSSISE 150 במדיום המכיל אצות μl vulgaris כלורלה microalgal ב-pH 7.8 מוצגים באיור 8. נציין שינוי mV 30 אשר בקורלציה לשינוי בעשור הריכוז פחמה בלסירוגין תנאי אור וחושך. ניתן להסביר תוצאות אלו על ידי בהתחשב בפעילות הפיזיולוגית של microalgae במהלך פוטוסינתזה. בתנאים חשוכים האצות להישאר במצב של תרדמת שבו אין פעילות פוטוסינתזה מתרחשת. ניתן לראות זאת בגרף שבו קריאת mV נשאר קבועה וקרובה לקריאה הבסיסית הראשונית. ברגע שהאצות חשופות לאור, שהם באופן פעיל בתהליך פוטוסינתזה, ולכן ירידה בHCO 3 - 3 ו-CO 2 רמות שנצפתה כצפוי. במונחים של קריאת mV זה צריך מתאים לעלייה במתח מאז הרמות של HCO 3 - 3 ו2 רמות CO הם ירדו. תוצאות כיול לPEDOT: 4 בCaso פתרון CaCl 2 עם ריכוזים הנעים בין 0.01 מ"מ עד 1 מ"מ מוצג באיור 9. PEDOT: Caso 4 משמש לדפוס בפורמט 3D האלקטרודה למדידת רמות הסידן מrichardii Ceratopteris נבגי שרך; תוצאות אלה אינן מוצגות כאן. התוצאות מראות פרופיל מדרון כמעט Nernstian ל30 mV לשינוי בעשור Ca 2 + ריכוז. תוצאת הכיול תשמש כדי למדוד את הרמות הנוכחיות סידן בנובט נבגי שרך. תוצאות אלו אינן מוצגות כאן.

לכל המדידות, טווח המדידה ליניארי מותאם כך שיתאים למגוון הנדרש ליישום.

איור 1
איור 1. biochip Multi-אנליטי (MAB). biochip כולל עבודה מרובה ואלקטרודות התייחסות.

er.within עמודים = "תמיד"> איור 2
איור 2. סכמטי MAB עיצוב. MAB הוא biochip מ"מ 10 x 11 הכולל 9 אלקטרודות PT (מ = 240 מיקרומטר) המיועדות כאלקטרודות עבודה ISE (ווס), ו -5 PT (מ = 480 מיקרומטר) אלקטרודות שנועדו כאלקטרודות התייחסות (מיל ' ). שתי מערכות מורכבות משלוש אלקטרודות לשתף אלקטרודה השוואתית (RE), בעוד שלנותרו 3 רי משלהם. הסטים של שלושה ווס עם מיל משותף מיועדים למדידת פוטנציומטרית, ואילו השאר מיועד למדידת amperometric. ווס והמיל המקביל שלה ברווחים שווה ב1.4 מ"מ זה מזה. אלקטרודות אלו מחוברות לרפידות Pt מגע (0.5 מ"מ x 0.5) ממוקמות בקצה אחד של biochip.

20fig3.jpg "/>
איור 3. עמדת תא BASI שלוש האלקטרודה מערכת galvanostat potentiostat /. BASI מחובר חשמלי לתא זרימת תאי microfluidic והרשומות מדידות מתח בזמן אמת.

איור 4
איור 4. תא זרימת תאי microfluidic. מזרק מחובר בשניהם כניסה ויציאה מתא microfluidic לדחוף נוזל מדידה על biochip.

איור 5
איור 5. (א) פרופילי Voltammetry מחזוריים בשיעורים שונים וסריקה (ב) השיא קתודית המקביל לעומת שיעור הסריקה לRandles-סבצ'יק . ניתוח בהתבסס על ניתוח Randles-סבצ'יק, משטח האזורים היעילים של האלקטרודות היו מחושב להיות 4.4 x 10 -11 ס"מ 2 ו 5.8 x 10 -11 ס"מ 2 לPEDOT: PSS וPEDOT:. Caso 4 בהתאמה לחץ כאן לצפייה דמות גדולה.

איור 6
איור 6. פרופיל כיול עבור MAB ISEs מבוסס על PEDOT: PSS. בתמיסה עם pH הגדלת ל -4 מדידות שונות שנערכו באותה biochip במהלך 28 ימים התוצאות מראות טווח שגיאה גדול יותר ב-pH 4 בשל התנודה של יוני H + ב גבול הגילוי נמוך יותר.

יור 7 "עבור: תוכן-width =" 5.5in "עבור: src =" / files/ftp_upload/50020/50020fig7highres.jpg "src =" / files/ftp_upload/50020/50020fig7.jpg "/>
איור 7. פרופיל כיול עבור MAB ISEs מבוסס על PEDOT: PSS בפתרון CaCO 3 עם ריכוז גובר של CO 2 3 - בשניהם בינוני אצות ונאגר בינוני אצות ב-pH 8.5 התוצאות מראות את ההשפעה של ה-pH בCO 3 2 - חישה בשל. זמינות של מספר מינים בקרבונט (pKa) ערכים קבועים שונים דיסוציאציה - H 2 CO 3 (חומצה פחמתית), HCO 3 - (ביקרבונט,) ו-CO 3 2 - (קרבונט). מאז בז הוא לבצע מדידות בדגימות טבעיות, כיול נעשים עם תקשורת אצות unbuffered, מראה שיפוע של -30 mV לשינוי בעשור CO 3 2 - ריכוז.

0020/50020fig8highres.jpg "src =" / files/ftp_upload/50020/50020fig8.jpg "/>
איור 8. CO 3 2 -. מדידת ריכוז עם vulgaris כלורלה מודל הביולוגי באור הסביבה ותנאים כהים מראים שינוי mV 30 ~ 30 mV שינוי זה תואם לשינוי בעשור CO 3 2 - ריכוז. שליטה עם תקשורת אצות רק מראה שום תגובה, מעידה על biochip פונקציונלי.

איור 9
איור 9. פרופיל כיול עבור MAB ISEs מבוסס על PEDOT: PSS. בפתרון CaCl 2 עם הגדלת ריכוז התוצאות מראות פרופיל מדרון קרוב Nernstian לקטיון דו ערכי ב30 mV לשינוי בעשור Ca 2 + ריכוז.

s "> רכיבים כימיים לH + ממברנה % משקל חברה מספר קטלוג פוליאוריטן (PU) 23.1% סיגמה אולדריץ 81,367-5G polyvinylchloride (PVC) 9.9% סיגמה אולדריץ 81,387-250 גרם tetrakis אשלגן [3,5-BIS (trifluoromethyl) פניל] borate (KTFPB) 0.5% סיגמה אולדריץ 60,588-10 מ"ג המימן ionophore (H + ionophore) 1% סיגמה אולדריץ 95,292-100 מ"ג bis (2-ethylhexyl) sebacate (DOS) 65.5% סיגמה אולדריץ 84,818-25ML רכיבים כימיים לCa 2 + ממברנה % משקל פוליאוריטן (PU) 10.0% סיגמה אולדריץ 81,367-5G polyvinylchloride (PVC) 19.0% סיגמה אולדריץ 81,387-250 גרם tetrakis אשלגן [4 - chloropheny) borate (KTpCPB) 0.7% סיגמה אולדריץ 60,591-100 מ"ג סיד ionophore אני (Ca 2 + ionophore) 1.0% סיגמה אולדריץ 21,193-100 מ"ג BIS sebacate (2-ethylhexyl) 69.3% 84,818-25ML רכיבים כימיים לCO 3 2 - ממברנה % משקל פוליאוריטן (PU) 17.8% סיגמה אולדריץ 81,367-5G פוליווינילכלוריד (PVC) 18.2% סיגמה אולדריץ 81,387-250 גרם כלוריד Tridodecylmethylammonium (tmACl) 1.0% סיגמה אולדריץ 91,661-100 מ"ג קרבונט ionophore IV (CO 3 2 - ionophore) 9.0% סיגמה אולדריץ 21,856-1EA Bis sebacate (2-ethylhexyl) 54.0% סיגמה אולדריץ 84,818-25ML

טבלת 1. הרכב כימי קרום יון סלקטיבית. כל יצירות הקרום הם מומסים בממס (cyclohexanone) בWT / נפח 10%. לכל היצירות בממברנה, 4.3 מ"ג של סיליקון טטרא (סיגמה אולדריץ, מספר קטלוג: 215,120) נוספו ל100 מ"ג של רכיבים יבשים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

MAB biochip מורכב מASSISEs שבנויים מISM גבי שכבת התמרה המצומד CP מבוססת PEDOT על האלקטרודה Pt, שילוב של אשר transduces הריכוז היוני של עניין לאות חשמלי למדידה. פוטנציאל האלקטרודה יציב מוגדר על ידי שתי שכבת המחסום ושכבת ISM. שתי השכבות גם לקבוע את חיי העבודה של MAB והאיכות (רעש, סחיפה) של האות החשמלי הנמדד.

PEDOT הוא אטרקטיבי במיוחד בשל שכבת התמרה לשני הנכסים היוניים ואלקטרוניים שלה (כאשר בטופס חמצון שלה). יש PEDOT יכולת קיבול חיזור גבוה כדי למזער את האלקטרודה מוליכה קיטוב השפעות; יש לנו למדוד פוטנציאל חיזור היציב שלה ב153 mV ± 6 לעומת Ag / AgCl. מאפיין זה הוא הכרחי עבור יציבות הפוטנציאל של ISE, אשר עושה שימוש בקשר פנימי מוצק 12. PEDOT: PSS CP המצומד משמש כמתמר עבור SMAקטיונים ll חד ערכיים (למשל H +) ואניוני divalent (לדוגמא CO 3 2 -). פרופיל המדרון קוי של האלקטרודה קרבונט סלקטיבית הוא בשל תלותה ברמת חומציות. למדידות עם microalgae, מדידה חייבת להתבצע בו זמנית לH + ו-CO 2 3 - יונים. התוצאה עבור CO 3 2 - מדידות דומים לזה של אלקטרודות הקונבנציונלית 13 ואלקטרודות מישוריים דומות, כי הם הרבה יותר גדולים בממד 14. לפיכך, הגיאומטריה האלקטרודה דיווחה כאן אינה משנה תכונות פוטנציומטרית. יתר על כן, כאשר הפתרון הוא שנאגרו על 8.5 pH, פרופיל המדרון לשינוי בעשור CO 3 2 - הריכוז יורד מ -30 ל -17 mV. זה יכול להיות מוסבר על ידי העובדה שH 2 CO 3, HCO 3 -, CO 3 2 -, ומומס CO 2 כל לדור בכפיפה אחת בתמיסות מימיות וequilibriu זהמ 'תלוי ברמת חומציות. נדרשים מחקרים נוספים כדי לחקור את ההיבט הזה של תוצאות יון קרבונט. למדידות עם קטיונים דו ערכיים, אנו מחליפים את מונה יון PSS עם Caso מלח 4, וכתוצאה מכך PEDOT: Caso 4 פולימר הצמוד. אנו מאמינים כי 2 + Ca קטיון דו הערכי העודף מCaso 4 מומס בתוך המצומד הפולימר מונע מחייב של Ca 2 + נמדד מפתרון המדגם.

שיטות אלקטרוכימיות (מחזורי voltammetric וgalvanostatic) משמשות כדי להתאים את המאפיינים פיסיים ואלקטרוכימיים של הצמוד הפולימר מבוסס PEDOT. השיטות של תצהיר אלקטרוכימיים אלה שימושיות לבנייה מהירה של ASSISEs. היישום של ASSISEs אינו מוגבל לחיישני יון; יכול להיות פונקציונליות את conjugates CP עם מולקולות ביולוגיות וMAB יכול לתפקד כbiosensor. בשל חיי העבודה פונקציונליים ארוכים הפגינו עם ISEs ליוני H +, MAB הוא Suitable עבור יישומים הדורשים ניטור לטווח ארוך בסביבת מדיום נוזלית ביולוגית מורכבת. לפיכך, יש לו את הפוטנציאל להיות שימושיים במחקר ביו ב-vivo וניטור ארוך טווח של יונים בהקרנת סמים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

יש לנו מה למסור.

Acknowledgments

ברצוננו להודות לתכנית נאס"א אסטרוביולוגיה פיתוח מכשיר מדע וטכנולוגיה (ASTID) לתמיכה במימון (מספרי מענק 103,498 ו103,692), גייל וקווד של מרכז Birck Nantechnology באוניברסיטת פרדו לwirebonding של מכשירי MAB, ופרק Joon Hyeong עבור ציור CAD של תא זרימת התאים.

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.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. Bobacka, J. Conducting Polymer-based Solid-state Ion-selective Electrodes. Electroanalysis. 18 (1), 7-18 (2006).
  6. Buck, R. Ion Selective Electrodes in Analytical Chemistry. , Plenum Press. New York. (1980).
  7. Nam, H., Cha, G. S. Chapter 18. Biosensors and their Applications. Yang, V. C., Ngo, T. T. , Kluwer Academic/Plenum Publishers. N.Y. (2000).
  8. 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).
  9. 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).
  10. Bard, A. J., Faulkner, L. R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications. ed, 2nd , 2nd ed, Wiley. New York. (2000).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).

Tags

Bioengineering גיליון 74 רפואה ההנדסה ביו רפואית הנדסה כימית הנדסת חשמל הנדסת מכונות כימיה ביוכימיה אנטומיה פיזיולוגיה מזעור microtechnology טכניקות אלקטרוכימיים תהליכים אלקטרוכימיים אסטרוביולוגיה אנליטי טכניקות אבחון וטיפול וציוד טכניקות חקירה טכנולוגיה תעשייה חקלאות אלקטרוכימי חיישן אלקטרודה יון סלקטיבית כל המצב מוצק (ASSISE) מתמר מוליך פולימר פולי (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) מעבדה על שבב, פוטוסינתזה מיקרופלואידיקה
Biochip Multi-אנליטי (MAB) על בסיס אלקטרודות יון-All-סלקטיבית של מצב מוצק (ASSISE) למחקר הפיזיולוגי
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wan Salim, W. W. A., Zeitchek, M.More

Wan Salim, W. W. A., Zeitchek, M. A., Hermann, A. C., Ricco, A. J., Tan, M., Selch, F., Fleming, E., Bebout, B. M., Bader, M. M., ul Haque, A., Porterfield, D. M. Multi-analyte Biochip (MAB) Based on All-solid-state Ion-selective Electrodes (ASSISE) for Physiological Research. J. Vis. Exp. (74), e50020, doi:10.3791/50020 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter