Yöntem makalesi

İnsan Serumda kardiyak biyolojik ölçmek için olağanüstü optik iletim kullanma

DOI:

10.3791/55597

⸱

13 Aralık 2017

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1NUS Nanoscience and Nanotechnology Initiative, National University of Singapore, 2Cardiovascular Research Institute, Yong Loo Lin School of Medicine, National University of Singapore, 3Department of Electrical and Computer Engineering, National University of Singapore, 4Institute of Materials Research Engineering, A*STAR (Agency for Science, Technology and Research)

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu eser olağanüstü optik iletim prensibine göre çalışan yüksek kaliteli algılama diziler imal nanoimprinting litografi yöntemi açıklanır. Biyoalgılayıcı düşük maliyetli, güçlü, kullanımı kolay ve kardiyak troponin algılayabilir ben Serumda klinik konsantrasyonlarda (99inci yüzdelik kesme ∼10-400 pg/mL, tahlil bağlı olarak).

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Klinik önemi var bakım nokta (PT) ayarları biosensing için bir platform, tahlil duyarlılık, tekrarlanabilirlik ve güvenilir bir şekilde insan serumu çerçevede analitler izlemek için yeteneği açısından büyük önem taşıyor.

Nanoimprinting litografi (NIL) imal, düşük maliyetli olarak, alanları 1.5 x 1.5 mm büyüklüğünde algılama kullanılmıştır. Algılama yüzey nanoholes, her bir alana sahip yaklaşık 140 nm2yüksek sadakat dizileri yapılmıştır. NIL büyük tekrarlanabilirlik bir küçük parça, bir ölçüm strateji en az çip çip varyasyon ile 12 ayrı ayrı imal edilmiş yüzeylerde istihdam mümkün kıldı. Bu lokalize nanoimprinted yüzey plasmon rezonans (LSPR) fişleri kapsamlı yeteneklerini güvenilir bir bioanalyte 2,5 75 ng/ml biofluid-in karmaşık bir arka plan ortasında bu durumda, insan serum farklı konsantrasyonlarda ölçmek için test edildi. NIL sağlar bu Biyoalgılayıcı yaygın olarak bulunan laboratuvar ışık kaynağı ile kolayca senitehlikeye gibi hangi sırayla bir mikroskop ortadan kaldırır geniş algılama alanları, nesil yüksek sadakat. Bu biyosensörler kardiyak troponin serum içinde algılama (lod olarak) 0.55 ng/ml, bir limitte yüksek bir hassasiyetle klinik olduğu tespit edebilir. Onlar da düşük çip çip varyans (nedeniyle yüksek kaliteli imalat işleminin) göstermektedir. Sonuçlar çok kullanılan enzim bağlı immunosorbent assay (ELISA) ile commensurable-deneyleri temel, ancak teknik bir LSPR tabanlı algılama platformu (yapım oYani, amenability küçültme ve çoğullama, avantajları korur daha uygun POC uygulamalar için).

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Olağanüstü optik iletim (EOT) ilk raporda Ebbesen ve ark. 19981tarafından yayımlandıktan sonra kimyasal sensörler nanohole diziler üzerinde dayalı sayısız araştırmalar bir konu oldu. Işık alt dalga boyu boyutlarının nanohole yapıların periyodik dizilerle impinges, Gelişmiş iletim belirli dalga boylarında oluşur. Olay ışık Bloch-dalga yüzey polariton (BW-SPP) ve/veya yerelleştirilmiş yüzey plasmons (LSP)2çiftler oluşur.

Biosensing periyodik böyle dizileri ile basit olduğunda yararlanan temel fiziksel prensip. Adsorpsiyon molekülleri üzerine veya metal arabiriminin yakınındaki sırayla s....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. sensör ve verileri edinimi imalatı

  1. Nikel kalıp hazırlanması
    1. Kat negatif elektron ışını 220 nm-kalın tabakası 600 µm kalınlığında 4-in silikon gofret dayanacak. Tasarlanmış nanohole dizi bir elektron ışını litografi sistemini kullanarak bu gofret yazmak.
      1. E-beam yazma hızlandırmak için 20 k her 300 µm alan boyutu için düşük dotmap (N) ile desenler yazın (A) (Yani, orada her 300 µm2 bölgeyi haritalamıştır 0,4 milyar nokta vardır ve her nokta da e-beam tarafından ya da değil maruz kalacağı desen tasarımına bağlı olarak). E-beam resist maruz kalma doz için direnmek için 110 µC cm−2 ayarla....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Çekici ölçüm için optik kurulum şekil 1Aile gösterilir. Gerçek nanohole dizi görüntüsünü şekil 1Badımında verilir. Algılama işlemi sürüş fiziği anlamak için COMSOL simülasyon yazılımı Plazmonik alan bir sulu ortamda dağıtımını benzetimini yapmak için kullanıldı. Simülasyon sonuçlarından sonra gerçek ölçümle ilgili. Daha önce yayımlanmış bir çalışma yapılmış varsayımlar ve simülasyon11,

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Olay ışık ve taşınımı arasındaki etkileşimi simüle olan shift analit konsantrasyonu bir fonksiyonu olarak kaydedilebilir uygun tepe (iletim spektrum) içinde tanımlamak olanaklı kılan. Yerelleştirme ile ilgili sensör yapısını gruplarından olan üst karakter-ebilmek var olmak izci analit anlamaya doğru grup seçimi için çok önemli olduğunu unutmamak gerekir. Görselleştirme simülasyonlar elde edilebilir. Bu da analitler biosensing sağlar optimum bir yapı tasarımı için önemlidir. Burada, ben ve III cam-altın arabirim üzerinde .......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar hiçbir rakip mali ilgi alanlarına sahip.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

AP Prof T Venkatesan, yönetmen, NUS Nanobilim ve nanoteknoloji girişimi ve Office Yardımcısı Başkan (Singapur Ulusal Üniversitesi) (R-398-000-084-646) desteğiyle kabul eder. Suç araştırma departmanı Singapur Bakanlığı, sağlık Milli Tıbbi Araştırma Konseyi onun klinisyen bilim adamı finansman programı kapsamında, NMRC/CSA/035/2012 ve Singapur Ulusal Üniversitesi destek kabul eder. Fon çalışma tasarım, veri toplama ve analizi, yayımlamaya karar veya el yazması hazırlanması herhangi bir rolü yoktu.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Elektron Işını Litografi kurulumuElionix ELS 700
o-KsilenSigma Aldrich95662
EB direnciSumitomoNEB-22A2
Geliştirici reaktifiShipley CompanyMicroposit MF 321
Galvanik makinesiTechnotrans AG RD 50
Fotorezist sıyırıcı Rohm ve Haas Elektronik Malzemeler  LLCMikropozit Sökücü 1165
Aşındırma SistemiTrion Fantom
Heptadekafloro-1,1,2,2-tetrahidrodesil) triklorosilan ve nbsp;Gelest (PA, ABD)78560-44-8
SAM kaplayıcı Sorona A.Ş.AVC 150M
Fotoğrafla sertleştirilebilir NIL resistmicro resist technology GmbHmr-UVCur21-300nm
Işıkla Kürleme SistemiDymax Model 2000 Flood
E-beam biriktirme makinesiDenton Explorer
UV-görünür spektrometre Ocean optic HR2000+ (Dunedin, FL, ABD)
Standart kırılma indisi sıvıları Cargill Inc (Cedar Grove, ABD)18032
Çizim yazılımıOriginOrigin Pro 9
10-karboksi-1-dekanatiol Dojindo Laboratuvarları (Japonya)C385-10
1-oktanetiyol Sigma-Aldrich, MO, ABD471386
Sülfo-N-hidroksisüksinimid ve 1-etil-3- (3-dimetilaminopropil) karbodiimid &BioRad (CA, ABD)1762410
Anti-troponin antikoru 560Hytest (Finlandiya)4T21
Etanolamin-HCl çözeltisiBioRad (CA, ABD)1762450
Yüzey Plazmon Rezonans kurulumuBioRad XPR36 (Hayfa, İsrail)
Çoğullanmış SPR çipiBioRadGLC
İnsan cTnI standardıPhoenix FarmasötiklerEK -311-05
Glisin-HClBioRad (CA, ABD)1762221

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Ebbesen, T. W., Lezec, H. J., Ghaemi, H., Thio, T., Wolff, P. Extraordinary optical transmission through sub-wavelength hole arrays. Nature. 391 (6668), 667-669 (1998).
  2. Krishnan, A., et al. Evanescently coupled resonance in surface plasmon enhanced transmission. Optics Comm. 200 (1), 1-7 (2001).
  3. Yang, J. -C., et al.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Nano bask litografisilokalize y zey plazmon rezonansinsan serumu tespitibiyosens r retimitroponin tespitihasta ba alg lamaoptik iletim l my zey plazmon rezonans

İlgili makaleler