Name: Kuru zar elektrokimyasal mikrosıvısal Biyoalgılayıcı fotorezist tabanlı Platform: Cihaz imalat, On-chip tahlil hazırlama ve sistemin çalışması (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-09-19T12:30:00.000+00:00
Duration: 13 min 42 s
Description: Öğrenin düşük maliyetli kuru film fotorezist teknolojisiyle elektrokimyasal mikroakışkan biyosensör platformunun imalatını ve çalışmasını. Bu yöntem, nokta bakım testleri için ilaç ve hastalık teşhislerinde hızlı analiz sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Yazarlar bu eser Grant numaraları UR 70/10-01 ve UR 70/12 / 01 altında kısmen finansman için Alman Araştırma Vakfı (DFG) teşekkür etmek istiyorum.

1. imalat mikrosıvısal Biyoalgılayıcı kullanarak DFR teknoloji <ol><li>PI hazırlanması doldurmuştu.
	<ol><li>Kesim bir PI yüzey içine 6 - inç gofret yuvarlak. PI gofret dehidratasyon fırında için kabaca 1 h için 120 ° c fırında koydu.</li>
	</ol></li> <li>Kalkış işlemi için ilk fotolitografi adım.
	<ol><li>30-s eğirme işlemi sırasında 3000 rpm, 2000 d/d ivme ile spin coater program/yer PI gofret spin coater tarih s. ve tamir, bir vakum uygulama. Fırlatma işlemi, etkinleştirme bir resist 2 mL dağıtmak ve spin-coater programını başlatın. Gofret spin-coater kaldır ve yumuşak-PI gofret için 100 2 dk sıcak tabakta fırında ° C.</li>
		<li>Çıplak gözle PI gofret üzerinde elektrotlar desenlendirme için istenen maskeyi ayarlamak ve 400 mJ/cm 2 UV ışığına maruz kalmaktadır (365 nm). Bir kasede gofret resist eşleşen bir geliştirici bir orbital Çalkalayıcı tarih dolu ve izin bir yer sallamak 1 dk. için biraz</li>
		<li>Aşırı resist kaldırıldıktan sonra deiyonize su (DI-su) ile PI gofret ıslak bir bankta durulayın ve basınçlı hava kullanarak sonradan kuru için duş kullanın.</li>
	</ol></li> <li>Devrilmesinden sonra Platin elektrotlar oluşumu için.
	<ol><li>Standart fiziksel Buhar biriktirme depozito 200 için kullanın nm Platin gofret 19 üzerine.</li>
		<li>Gofret bir kase yerleştirin. Eşleşen sökücü kaseye ekleyin ve tüm aşırı Platin kaldırılana kadar biraz gofret bir orbital Çalkalayıcı sallayarak süre kalkış resist kaldırın. Durulama ve PI gofret 1.2.3. adımda açıklandığı gibi kuru.</li>
	</ol></li> <li>İkinci fotolitografi adım: yalıtım katmanı oluşturan.
	<ol><li>Onu kurutmak 5 min için 120 ° c ısıtılmış fırında PI gofret koymak</li>
		500 rpm anda iplik, <li>program spin coater ilk adım 5'e s. 30 ikinci adım programı s 700 rpm/s. ivme ile 4000 devirde</li>
		<li>PI gofret spin-coater üzerinde yerleştirin ve bir vakum uygulama düzeltebilirim. Spin-coater programına başlamadan önce uygun epoksi esaslı fotorezist 4 mL dağıtmak.</li>
		<li>Yumuşak-fırında kaplı gofret 95 ° c sıcak tabakta 3 dk için.</li>
		<li>İçin belgili tanımlık anılan sıraya göre hizalama işaret ve oküler lens kullanan gofret yalıtım katmanda maske ayarlayın. Gofret 100 mJ/cm 2 UV ışık maruz (365 nm).</li>
		<li>95, 2 min için Önceden ısıtılmış sıcak tabakta gofret sonrası pozlama fırında yerleştirin ° C.</li>
		<li>Gofret bir kaseye koyun ve orbital Çalkalayıcı üzerinde uygun bir geliştirici (Örneğin, 1-metoksi-2-propil-acetat SU-8 durumunda 2 min için) ile resist geliştirmek.</li>
		<li>PI gofret ilk isopropanol ile durulayın ve sonra durulayın ve 1.2.3. adımda açıklandığı gibi kuru.</li>
		<li>Sabit-fırında 150, 3 h için bir fırın fotorezist ° C.</li>
	</ol></li> <li>Plazma destekli elektrotlar temizlik.
	<ol><li>Fotorezist artıkları kaldırmak için oksijen plazma standart plazma ünitesi ile kullanın. %100 O 2 akışı, 250 sccm oranında ve en az 3 karakterden oluşan toplam süre ile 200-W düşük frekans güç kullanarak temizleme programı başlatmak</li>
		<li>PI gofret plazma odanın içine yerleştirin, gofret cam kapaklar kullanarak topraklı tabağa saptamak ve plazma işlemini başlatmak.</li>
	</ol></li> <li>Gümüş ve gümüş klorür ifade: üstünde-küçük parça referans elektrot oluşturma.
	<ol><li>Passivate Platin iletişim yastıkları bir UV duyarlı yapışkan bant ile gofret. 5 mm çapında ve 11 cm uzunluğunda şeritler için folyo kesim ve onları parçalar ile gümüş yatırılır değil için koruma gofret ekleyin.</li>
		<li>İçin gümüş biriktirme, sonik banyo (35 kHz) duman dolaba koyun ve bir kapsayıcı gümüş elektrolit çözüm (100 g/L Ag, pH 12,5) banyo içine yerleştirin. Sonik banyo oda sıcaklığında ve güç için % 10 olarak ayarlayın. 
		Dikkat: Gümüş elektrolit çözümler çok zehirli ve aşırı dikkatle ele alınmalıdır. Duman hiç inhale.</li>
		<li>Toplu bağlantı referans elektrot sürekli geçerli kaynak için bağlanma. Sayaç elektrot, gümüş elektrolit çözümünde standart bağlantı kabloları kullanarak geçerli kaynak için dalmış bir gümüş tel bağlayın.</li>
		<li>Küme geçerli kaynak etki alanı denetleyicisinin ve-4.5 akım yoğunluğunun mA/cm 2 yaklaşık 0.3 µm/dak bir gümüş biriktirme hızı sonuçlanan, sonik banyo başlangıç ve 10 dk. durulama gofret DI-su ile Çalıştır geçerli kaynak sağlar</li>
		<li>Referans elektrot klorlama için bir gemi 0.1 M Potasyum klorür (KCl) çözüm sonik banyo içine yerleştirin. Gofret ve sürekli geçerli kaynak ile KCl çözümde batırılır Platin elektrot toplu bağlantı bağlanma.</li>
		<li>Küme geçerli kaynak etki alanı denetleyicisinin ve +0.6 akım yoğunluğunun mA/cm 2 yaklaşık 0.075 µm/dak bir birikim hızı sonuçlanan, sonik banyo başlatmak ve çalıştırmak için 7,5 dk. geçerli kaynak izin</li>
		<li>Durulama ve kuru PI gofret, 1.2.3. adımda açıklandığı gibi.</li>
		<li>Sonra bir UV UV duyarlı bandı çıkarın (365 nm) 300 mJ/cm 2 ve durulama ve kuru açıklandığı adım 1.2.3 olarak tekrar PI gofret maruz.</li>
	</ol></li> <li>Üçüncü fotolitografi adım: mikrosıvısal kanalları oluşturmak için kullanarak DFRs.
	<ol><li>Gerekli DFR katmanları bir boyuta gofret (20 x 20 cm 2) benzer kesti. Pozlama birim üzerine istenilen maskesi düzeltmek ve DFR katman çıplak gözle kullanarak maskesi üzerine hizalayın. Resist 250 mJ/cm 2 UV ışık ile aydınlatmak (365 nm).</li>
		<li>Fotorezist koruyucu folyo kaldırın ve kabaca 2 dk (bağlı olarak yapıları) için resist 42 ° C ve sonik güç için ısıtılmış standart sonik banyo (35 kHz) kullanarak bir % 1 Sodyum karbonat (Na 2 CO 3) çözüm geliştirmek % 100. Reaksiyon hemen durdurmak için % 1 HCl banyo bir orbital Çalkalayıcı üzerinde 1 dk. için resist sallamak. Durulama ve her DFR katman 1.2.3. adımda açıklandığı gibi kuru. 
		Not: Toplamda, dört DFR Katmanlar adım 1.7 belirtildiği gibi işlenmesi gereken: bir kanal katmanı, bir kapak katman ve iki arka Katmanı (Biyoalgılayıcı vasıl belgili tanımlık son bükme önlenmesi).</li>
	</ol></li> <li>DFR laminasyon katmanlar üzerinde PI substrat.
	<ol><li>PI gofret şeffaflık genel gider folyo üzerine yerleştirin ve standart yapışkan bant kullanarak bunu düzeltin. PI gofret ilgili hizalama yapıları kullanarak bir mikroskop altında kanal DFR katmanda ayarlayın.</li>
		<li>Bir çift sıcak rulo laminar Laminasyon için kullanın ve 100 ° c en iyi rulo ve 60 alt Roll'a Onceden ° C. ayarla basıncı 0,3 m/dak yer ileri peşpeşe 3 bar laminar ortasında sabit DFR tabaka ile gofret ve Başlat; DFR laminar itilir. Gofret 180 ° döner sonra yineleyin.</li>
		<li>Biyoalgılayıcı bükme önlemek için aşağıdaki adımları 1.8.1-1.8.2 gofret üzerine iki gelişmiş arka katmanları laminat.</li>
	</ol></li> <li>Bir hidrofobik durdurma bariyer istihdam ve çip mühürleme.
	<ol><li>Kaldır DFR kanal ön tarafındaki koruyucu tabaka yatıyorduEr standart yapışkan bant DFR bir ucunda yerleştirerek ve yukarı doğru çekerek. Dağıtıcı eliniz 0,004-in tüpleri ile yalıtım katmanı kuyu çözünmüş politetrafloroetilen küçük damlacıkları dağıtmak için kullanın. Mikrosıvısal çip mühür için 1.8 adımda anlatıldığı gibi kapak DFR katman kanal katman üzerine laminat.</li>
	</ol></li> <li>Sabit-pişirme mikrosıvısal Biyoalgılayıcı.
	<ol><li>Kaldır tüm koruyucu kapak ve arka DFR katmanları Grup. Biyosensörler sıradan bir pair makas kullanarak şeritler halinde kesin. Fiş için 3 h. 160 ° c fırında tedavi</li>
	</ol></li></ol> 2. Çip üzerinde tahlil immobilizasyon yordam <ol><li>kanal immobilizasyon alanında avidin adsorpsiyon.
	<ol><li>10 mM fosfat tamponlu tuz (PBS) bir pH 7.4 100 µg/mL avidin çözeltilerine hazırlayın.</li>
		<li>Biyoalgılayıcı giriş üzerine avidin çözüm dağıtmak 2 µL. 
		Not: sıvı hidrofobik durdurma bariyer ulaşıncaya kadar kanalı kılcal kuvvetler tarafından doldurulur.</li>
		<li>Bariyer tüm kuluçka süresi sırasında durdurma akışkan tutar DI-su 2 µL çip çıkış üzerinde dağıtmak emin olmak için. Kapalı bir kapta 1 h için 25 ° c çip kuluçkaya.</li>
		<li>Çip giriş yoluyla aşırı reaktifler bir vakum uygulayarak kaldırın. Kanal yıkama arabelleği 50 µL ile yıkayın (PBS % 0.05 ile ara 20), vakum uygulanırken çıkış olarak kullanılmış. Kanal için 30 kuru vakum uygulanırken s.</li>
	</ol></li> <li>Belirsiz bağlama etkisizleştirmek için kanal yüzey engelleme.
	<ol><li>10 mM PBS pH %7,4 1 sığır serum albumin (BSA) çözeltilerine hazırlayın.</li>
		<li>Pipet 2 µL % 1 BSA çözüm giriş ve 2 µL kanal çıkış DI-su. Kapalı bir kapta 1 h için 25 ° c çip kuluçkaya. Aşırı reaktifler kaldırmak ve Kanal 2.1.4 adımda anlatıldığı gibi kuru.</li>
	</ol></li> <li>DNA kuluçka oligos biotin ve 6-FAM. ile Etiketlenmiş
	<ol><li>Farklı konsantrasyonlarda hazırlamak (0,001-5 µM) 10 mM PBS pH 7.4 DNA çözüm.</li>
		<li>Dağıtmak 2 µL DNA çözüm üzerinde koyu bir konsantrasyon ve 2 µL çıkış DI-su. Kapalı bir kap 15dk için 25 ° c çip kuluçkaya.</li>
		<li>Ek Biyoalgılayıcı fiş kullanarak diğer DNA konsantrasyonları için yineleme adım 2.3.2.</li>
		<li>Kaldırmak aşırı reaktifler ve Kanal 2.1.4 adımda anlatıldığı gibi kuru.</li>
	</ol></li> <li>6-FAM antikorlar GOx immobilizasyon etiketli.
	<ol><li>5 µg/mL konsantrasyonu 10 mM PBS pH 7.4 6-FAM antikorların formüle.</li>
		Kanal çıkışına <li>tanıtmak 2 µL giriş ve 2 için antikor çözümün µL DI-su. Kapalı bir kapta 15 dakika 25 ° C'de etiketli antikorlar kuluçkaya. 2.1.4. adımda açıklandığı gibi aşırı reaktifleri kaldırmak.</li>
	</ol></li></ol> 3. Amperometric sinyal algılama kullanarak Stop-akış tekniği <ol><li>substrat çözeltisi hazırlama elektrokimyasal algılama için.
	<ol><li>0.1 M PBS pH 7.4 ultra saf su, 40 mM glikoz çözümde formüle.</li>
		<li>Ön tedavisi için bir 0.1 M PBS çözüm pH 7.4 ultra saf su hazırlamak.</li>
	</ol></li> <li>Ön tedavi çalışma elektrot.
	<ol><li>Kolay yerleştirme çip ve sıvı ve elektrik bağlantısı için izin vermek için özel yapım chip sahibi kullanın.</li>
		<li>Elektrik potansiyostat Biyoalgılayıcı bağlayın. Mikrosıvısal kanal bir şırınga pompa ve özel bağdaştırıcı ve tüpler kullanarak reaktif rezervuar sıvı temas sağlamak. Potansiyostat için bağlı dizüstü başlatmak ve çipi üzerinden geçir sıvı akışı kontrol eden şırınga pompa denetleyicisini başlatmak.</li>
		<li>Şırınga pompa el ile 0.1 M PBS 20 µL/dk akış hızında başlayın. Üstünde-küçük parça referans elektrot karşı çalışma elektrot 0.8 ve-0.05 V 5 için alternatif bir gerilim uygulamak her 30 döngüleri için s. Bunu bir gerilim 0,8 V 60 uygulayarak çalışma elektrot okside s.</li>
	</ol></li> <li>Durağı akış tekniği kullanarak tahlil okuma.
	<ol><li>Tahlil sinyal okuma başlatmak için ölçülen geçerli sinyal stabilize kadar bekleyin. Şırınga pompa durdurun ve 0.1 M PBS üzerinden reaktif 40 mM glikoz çözüm için geçiş ve şırınga pompa denetleyicisinde yazılımını başlatın; Bu otomatik olarak 1, 2 veya 5 min için akışı durur ve sonra akışını yeniden başlar. Elde edilen geçerli en yüksek dikkat. 
		Not: veri analizi için geçerli en yüksek veya en yüksek ücret, bir elektrokimyasal sinyal göstergesi ( Şekil 2) modelinde açıklandığı gibi düşünülebilir.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Spindel, S., Sapsford, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+optical+detection+platforms+for+multiplexed+detection+of+proteins+and+the+need+for+point-of-care+biosensors+for+clinical+use%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Evaluation of optical detection platforms for multiplexed detection of proteins and the need for point-of-care biosensors for clinical use.</a> Sensors (Basel). 14 (12), 22313-22341 (2014).</li>
<li>Luppa, P. B., Bietenbeck, A., Beaudoin, C., Giannetti, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinically+relevant+analytical+techniques%2C+organizational+concepts+for+application+and+future+perspectives+of+point-of-care+testing%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol+Adv%22%5BJournal%5D)">Clinically relevant analytical techniques, organizational concepts for application and future perspectives of point-of-care testing.</a> Biotechnol Adv. 34 (3), 139-160 (2016).</li>
<li>Gauglitz, G. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25014344">Point-of-Care Platforms.</a> Annu Rev Anal Chem. 7 (1), 297-315 (2014).</li>
<li>Jung, W., Han, J., Choi, J. W., Ahn, C. H. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167931714004316">Point-of-care testing (POCT) diagnostic systems using microfluidic lab-on-a-chip technologies.</a> Microelectron Eng. 132, 46-57 (2014).</li>
<li>Yager, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+diagnostic+technologies+for+global+public+health%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Microfluidic diagnostic technologies for global public health.</a> Nature. 442 (7101), 412-418 (2006).</li>
<li>Fu, E., Yager, P., Floriano, P. N., Christodoulides, N., McDevitt, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perspective+on+diagnostics+for+global+health%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Pulse%22%5BJournal%5D)">Perspective on diagnostics for global health.</a> IEEE Pulse. 2 (6), 40-50 (2011).</li>
<li>Yager, P., Domingo, G. J., Gerdes, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Point-of-care+diagnostics+for+global+health%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Rev+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Point-of-care diagnostics for global health.</a> Ann Rev Biomed Eng. 10, 107-144 (2008).</li>
<li>Dincer, C., Bruch, R., Kling, A., Dittrich, P. S., Urban, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiplexed+point-of-care+testing+-+xPOCT%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Multiplexed point-of-care testing - xPOCT.</a> Trends Biotechnol. 35, (2017).</li>
<li>Horak, J., Dincer, C., Bakirci, H., Urban, G. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400513012057">A disposable dry film photoresist-based microcapillary immunosensor chip for rapid detection of Epstein-Barr virus infection.</a> Sens Actuators B Chem. 191, 813-820 (2014).</li>
<li>Method for the fabrication of a &#34;lab on chip&#34; from photoresist material for medical diagnostic applications. US patent. , 7,691,623 (2010).</li>
<li>Kling, A., Dincer, C., Armbrecht, L., Horak, J., Kieninger, J., Urban, G. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705815024571">Electrochemical microfluidic platform for simultaneous multi-analyte detection.</a> Procedia Eng. 120, 916-919 (2015).</li>
<li>Armbrecht, L., Dincer, C., Kling, A., Horak, J., Kieninger, J., Urban, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembled+magnetic+bead+chains+for+sensitivity+enhancement+of+microfluidic+electrochemical+biosensor+platforms%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Self-assembled magnetic bead chains for sensitivity enhancement of microfluidic electrochemical biosensor platforms.</a> Lab Chip. 15, 4314-4321 (2015).</li>
<li>Dincer, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Designed+miniaturization+of+microfluidic+biosensor+platforms+using+the+stop-flow+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">Designed miniaturization of microfluidic biosensor platforms using the stop-flow technique.</a> Analyst. 141, 6073-6079 (2016).</li>
<li>Weltin, A., Kieninger, J., Enderle, B., Gellner, A. K., Fritsch, B., Urban, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymer-based%2C+flexible+glutamate+and+lactate+microsensors+for+in+vivo+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Polymer-based, flexible glutamate and lactate microsensors for in vivo applications.</a> Biosens Bioelectron. 61, 192-199 (2014).</li>
<li>Kling, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multianalyte+Antibiotic+Detection+on+an+Electrochemical+Microfluidic+Platform%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Multianalyte Antibiotic Detection on an Electrochemical Microfluidic Platform.</a> Anal Chem. 88 (20), 10036-10043 (2016).</li>
<li>Bruch, R., et al. Clinical on-site monitoring of ß-lactam antibiotics for a personalized antibiotherapy. Sci Rep. , (2017).</li>
<li>Horak, J., Dincer, C., Qelibari, E., Bakirci, H., Urban, G. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400514015482">Polymer-modified microfluidic immunochip for enhanced electrochemical detection of troponin i.</a> Sens Actuators B Chem. 209, 478-485 (2015).</li>
<li>Horak, J., Dincer, C., Bakirci, H., Urban, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensitive%2C+rapid+and+quantitative+detection+of+substance+P+in+serum+samples+using+an+integrated+microfluidic+immunochip%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Sensitive, rapid and quantitative detection of substance P in serum samples using an integrated microfluidic immunochip.</a> Biosens Bioelectron. 58, 186-192 (2014).</li>
<li>Mattox, D. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMattox%2C+DM+%22Handbook+of+Physical+Vapor+Deposition+%28PVD%29+Processing%22">Handbook of Physical Vapor Deposition (PVD) Processing</a>. , Elsevier Inc. (2010).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Burada bir mikrosıvısal elektrokimyasal Biyoalgılayıcı imalatı için sunulan Protokolü biomolecules tespiti için düşük maliyetli, kompakt ve kullanımı kolay bir platform geliştirme sağlar. Daha sonra Biyoalgılayıcı üzerinde kullanılan tahlil bağlı olarak birkaç farklı biyolojik tespit edilebilir. Bu platform çok yönlü yapan ve noktası bakım uygulamaları için standart tanı sınamaları (doktorun ofisinde özgül hastalık varlığı belirlemeÖrneğin, ) uygulamaları, çeşitli alanlarda geniş erişim sağlar (Örneğin, </em...

Son iki yılda tanı uygulamaları küresel halk sağlığı geliştirme üzerine derinlemesine araştırmalar temel haline gelmiştir. Geleneksel olarak, laboratuvar tanı araçları hastalıkları tespiti için kullanılır. Rağmen onlar hala hastalıkları tanısında önemli rol oynar, bakım noktası test (POCT) hastanın gerçekleştirilen veya hastanın kendisi tarafından son yıllarda daha çok ve daha olağan hale gelmiştir. Özellikle akut miyokard infarktüsünde veya diyabet kontrolü, gibi acil tedavi gerektirir bu gibi durumlarda bir klinik bulgu hızlı onay esastır. Dolayısıyla, bu sigara-uzmanlar tarafından çalıştırılabilen ve hassas vitro tanı testleri bir kısa süre1,2,3' te,4 aynı anda sahip olan POCT cihazlar için büyüyen bir ihtiyaç olduğunu .
Batan zaten POCT alanında elde ettik. Ancak, hala5,6,7,8üstesinden gelmek için pek çok sorun vardır. POCT için bir platform başarılı bir şekilde pazara açılacak ve Laboratuvar teşhis ile rekabet gücünüzü artırmak için cihazın kesinlikle aşağıdaki gereksinimleri yerine getirmeniz gerekir: (i) laboratuvar ile tutarlı olan kesin ve kantitatif test sonuçları sağlamak bulgular; (ii) kısa örnek-için-kez, hastanın acil tedavi etkinleştirme sonucu var; (iii) özelliği basit ve kolay kullanım, zaman bile eğitimsiz bireyler tarafından işletilmektedir ve simge durumuna küçültülmüş kullanıcı müdahalesi gerektirir; (iv) tek kullanımlık uygulamalar için tasarlanmış bir düşük maliyetli sensör birim oluşmaktadır. Ayrıca, ekipman içermeyen tanılama olumlu esas olarak kaynak-yoksul ortamlar3,4,6.
Şiddetli bu gereksinimleri nedeniyle, elektrokimyasal algılama (Örneğin, kan glikoz testi şeritler) ve yanal akışı uzun (Örneğin, ev gebelik testi) dayalı sadece iki POCT sistemi başarılı bir şekilde pazara kadar başlatılmıştır çok. Ancak, her iki sistemin dezavantajları düşük performans gibi muzdarip (Yani, kan glikoz izleme vardır yanlış test sonuçları ve yanal akışı deneyleri sadece nitel (pozitif veya negatif) ölçüm sonuçları sağlamak)4, 6. Bu sakıncaları geleneksel POCT sistemlerinin bakım4,5noktasında hızlı, ucuz ve nicel algılama sunmak yeni teknolojileri keşfetmek için artan bir talep açmıştır.
POCT cihazlar karşı karşıya bu zorlukları karşılamak için DFR teknoloji son zamanlarda tek kullanımlık ve düşük maliyetli biyosensörler9,10,11,12, imalat için istihdam edilmiştir 13 , 14. PDMS veya SU-8, gibi yumuşak ve sıvı taş malzemelere göre DFRs mevcut pek çok faydaları: onlar (i) are elde edilebilir içinde çeşitli besteleri ve kalınlıkları (üzerinden birkaç mikron birkaç milimetre için); (ii) yapışma için çeşitli malzemeler kolaylaştırır çok pürüzlü bir yüzey alanı var; (iii) özelliği mükemmel kalınlığı tekdüzelik; (IV), facile, ucuz ve yüksek üretilen iş fabrikasyon seri üretim için sunuyoruz; (v) olan basit bir makas çifti gibi çeşitli düşük maliyetli Araçlar kesmek kolay; ve (vi) üst üste birden çok DFR Katmanlar yığınlama tarafından mikrosıvısal kanalları gibi üç boyutlu yapıların oluşturulması için izin.
Öte yandan, DFRs genel olarak çoğunlukla film kalınlığı ve maske ve DFR nedeniyle Ayrıca ışık sağlayan koruyucu folyo arasında artan mesafe tarafından neden olduğu sıvı photoresists göre nispeten yoksul bir çözünürlüğe sahip saçılma. Yine de, entegre mikrosıvısal biyosensörler üretim için DFRs düşük maliyetli seri üretim için son derece uygundur.
Bu nedenle, biz bu mevcut iş imalat ve elektrokimyasal mikrosıvısal DFR tabanlı Biyoalgılayıcı uygulanması. Detaylı iletişim kuralı her üretim adım Biyoalgılayıcı platformu, bir DNA tabanlı modeli tahlil ve stop-akış tekniği kullanarak, elektrokimyasal okuma üstünde-küçük parça immobilizasyon anlatılmaktadır. Bu evrensel platformu biomolecules, farklı tahlil teknolojileri (Örneğin, genomik, cellomics ve Proteomik) veya tahlil biçimleri (Örneğin, rekabetçi, sandviç veya doğrudan) kullanarak çok sayıda tür tespiti sağlar. Böyle bir DFR platformu dayalı, bizim grup daha önce başarılı bir şekilde çeşitli analitlerin antibiyotik13,15,16 (tetrasiklin, dahil olmak üzere, hızlı ve hassas miktar gösterdi pristinamycin ve β-laktam antibiyotik), troponin ı17ve madde P18.

<table><tbody><tr><td><güçlü > Malzeme< / güçlü></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>Pyralux</td><td>DuPont</td><td>AP8525R</td><td>Poliimid substrat olarak kullanılır</td></tr><tr><td>MA-N 1420</td><td>Mikro Rezistans Teknolojisi</td><td>MA-N1420</td><td>Platin depozyonunu tanımlamak için kaldırma direnci</td></tr><tr><td>Ma-D 533s</td><td>Mikro Rezistans Teknolojisi</td><td>MA-N1420 Platinum için</td><td>MaD533S</td> Geliştirici</tr><tr><td></td><td>-</td><td>-</td><td>Elektrot ve temas pedi malzemesi</td></tr><tr><td>Ma-R 404s</td><td>Mikro Rezistans Teknolojisi</td><td>MA-N1420</td><td></td></tr><tr><td>SU-8 3005</td><td>MicroChem Corp.</td> için MaR404S Sökücü<td>SU-8-3005</td><td>Elektrot alanını tanımlamak ve yalıtım olarak fotorezist</td></tr><tr><td>1-metoksi-2-propanol asetat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>108-65-6</td><td>SU-8 3005 için Geliştirici</td></tr><tr><td>2-Propanol</td><td>VWR</td><td>8.18766.2500</td><td>SU-8 geliştiricisinin kaldırılması</td></tr><tr><td>1020R</td><td>Ultron Systems Inc.</td><td>1020R</td><td>Temas pedlerinin korunması için UV ışınlarına duyarlı yapışkan bant</td></tr><tr><td>Arguna S</td><td>Degussa</td><td>1935</td><td>Referans elektrot üzerinde gümüş depozit</td></tr><tr><td>için KCl</td><td>Methrom</td><td>62308.020</td><td>Gümüş referans elektrodunun klorlanması için</td></tr><tr><td>Pyralux</td><td>DuPont</td><td>PC1025</td><td>Kuru film fotorezist</td></tr><tr><td>Sodyum karbonat</td><td>Fluka</td><td>71352</td><td>Pyralux için geliştirici PC1025</td></tr><tr><td>Hidrojen klorür</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>30720</td> DFR Teflon AF 1600 DuPont AF1600'ün <td>geliştirilmesini sağlamak</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>için Durdurma bariyerini kullanmak için</td></tr><tr><td>Name</td><td>Company</td><td>Katalog Numarası</td><td>Yorumlar</td></tr><tr><td>Equipment</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>PA104</td><td>Mega</td> <td>Elektronik-Kabarcık</td> <td>aşındırma tankı</td></tr><tr><td>FED 53</td><td>Bağlayıcı</td><td>9010-0018</td><td>Fırın</td></tr><tr><td>SPIN150</td><td>APT-Spin</td><td></td> <td>kaplayıcı</td></tr><tr><td>Pr&auml; zitherm</td><td>Harry Gestigkeit GmbH</td><td>PZ 28-2</td><td>Sıcak plaka</td></tr><tr><td>Hellas</td><td>Bungard Elektronik</td><td>40000</td><td>Pozlama ünitesi</td></tr><tr><td>Tetra30-LF-PC</td><td>Diener-Plazma</td><td></td> <td>ünitesi</td></tr><tr><td>Univex 500</td><td>Leybold-Fiziksel</td><td></td> <td>buhar biriktirme ünitesi</td></tr><tr><td>Çalkalayıcı S4</td><td>ELMI-Orbital</td><td></td> <td>çalkalayıcı</td></tr><tr><td>Sonorex Super 10 P</td><td>Bandelin</td><td>783</td><td>Sonik banyo</td></tr><tr><td>6221 DC ve AC</td><td>Keithley-Akım</td><td></td> <td>kaynağı</td></tr><tr><td>HRL 350</td><td>Ozatec-Laminasyon</td><td></td> <td>ünitesi</td></tr><tr><td>Vakumlu kalem</td><td>EFD-Vakumlu</td><td></td> <td>kalem</td></tr></tbody></table>

kuru zar elektrokimyasal mikrosıvısal biyoalgılayıcı fotorezist tabanlı platform: cihaz imalat, on-chip tahlil hazırlama ve sistemin çalışması

Dry Film Photoresist-based Electrochemical Microfluidic Biosensor Platform: Device Fabrication, On-chip Assay Preparation, and System Operation

Son yıllarda biyomarker tanılama bakım noktası teşhis için özellikle insan hastalığı tanısı için vazgeçilmez bir araç haline geldi. Bir kullanımı kolay ve düşük maliyetli sensör platform son derece çeşitli analitlerin (Örneğin, biyolojik, hormonlar ve ilaç) kantitatif ve özellikle ölçmek için isteniyorsa. Bu nedenle, Kuru film fotorezist teknolojisi - ucuz, facile ve yüksek işlem hacmi imalat - burada sunulan mikrosıvısal Biyoalgılayıcı üretimi için kullanıldı. Daha sonra kullanılan bioassay bağlı olarak çok yönlü platformu biomolecules türleri tespit yeteneğine sahiptir. Cihaz imalatı için Platin elektrotlar sadece temiz oda işlem adımının bir esnek polimid (PI) folyo üzerinde yapılandırılmıştır. PI folyo bir epoksi esaslı fotorezist ile yalıtımlı elektrotlar için bir substrat olarak hizmet vermektedir. Mikrosıvısal kanal daha sonra geliştirme ve PI gofret üzerine kuru film fotorezist (DFR) Folyo laminasyon tarafından oluşturulur. Hidrofobik durdurma bariyer kanalda kullanarak, kanal iki özel alana ayrılır: enzim bağlı tahlil ve amperometric sinyal okuma için bir elektrokimyasal ölçüm hücresi için bir immobilizasyon bölümüne.
Üstünde-küçük parça bioassay immobilizasyon kanal yüzeyine biomolecules adsorpsiyon tarafından gerçekleştirilir. Glikoz oksidaz enzimi bir çevirici elektrokimyasal sinyal oluşturmak için kullanılır. Substrat varlığında, glikoz, hidrojen peroksit, üretilen hangi Platin çalışma elektrot algılanır. Dur-akış tekniği sinyal güçlendirme hızlı algılama ile birlikte elde etmek için uygulanır. Farklı biomolecules kantitatif bir konusunda farklı hastalıkların veya izleme, kişiselleştirilmiş bir terapi kolaylaştırıcı tedavi edici ilaç açısından bir isteğinin olmadığınıgöstermiş tanıtılan mikrosıvısal sistemi yoluyla ölçülebilir.

Tasarım ve üretim mikrosıvısal Biyoalgılayıcı platformu:
Mikrosıvısal Biyoalgılayıcı cips imalatı gofret düzeyde birden çok DFR Katmanlar istihdam standart photolithographic teknikleri tarafından gerçekleştirilmektedir. Bu imalat stratejisi gelişmiş DFRs katmanlarda mikrosıvısal kanalları oluşturan bir platin desenli PI substrat, laminasyon kullanır. Farklı üretim adımları gösteren kısa bir Özet şekil 1</strong...

Bir mikrosıvısal Biyoalgılayıcı platform tasarlanmıştır ve çeşitli analitlerin hızlı ve hassas miktar için düşük maliyetli kuru film fotorezist teknolojisi kullanılarak imal edilmiştir. Bu tek kullanımlık sistem-küçük parça-immobilize enzim bağlı deneyleri elektrokimyasal göstergesi için stop-akış tekniği yoluyla sağlar.

Kuru zar elektrokimyasal mikrosıvısal Biyoalgılayıcı fotorezist tabanlı Platform: Cihaz imalat, On-chip tahlil hazırlama ve sistemin çalışması

In recent years, biomarker diagnostics became an indispensable tool for the diagnosis of human disease, especially for the point-of-care diagnostics. An ...

Bu prosedürün genel amacı, sonrasında kullanılan immobilize enzim bağlantılı analize bağlı olarak çeşitli analit türlerini ölçebilen, düşük maliyetli kuru film fotoresist teknolojisine dayalı, çok yönlü bir elektrokimyasal mikroakışkan biyosensör platformu tanıtmaktır. Bu yöntem; antibiyotikler gibi farklı ilaçların miktar tayini veya kanser gibi çeşitli hastalıkların teşhisi gibi hasta başı testler alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, burada sunulan biyosensörün ağırlıklı olarak düşük maliyetli malzemelere dayanması, kullanımının kolay olması ve uygulamaları açısından son derece çok yönlü olmasıdır.Kuru film fotoresistlerle ilgili adımların uygulanması, işlem sürecinin yoğun eğitim ve pratik gerektirmesi nedeniyle zor olduğundan, bu yöntemin görsel olarak gösterilmesi kritik öneme sahiptir. Çip üzerindeki assay immobilizasyonunu ve ölçümünü Eva Grether, grubumdan bir öğrenci asistan olarak gösterecektir. Başlamak için, bir poliimid veya PI substratı altı inçlik yuvarlak waferlar şeklinde kesin.Ardından, PI gofretini nem giderme işlemi için yaklaşık bir saat boyunca 120 derece Celsius sıcaklıktaki bir fırına yerleştirin. Lift-off

dry-film-photoresist-based-electrochemical-microfluidic-biosensor

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Elektrik alanların uygulama tarafından bir dizi elektrot - Dijital Mikroakiskan ayrık damlacıklar (ml ~ nL) manipülasyon ile karakterize bir tekniktir. Hızlı, sıralı, minyatür otomatik biyokimya testleri yürütmek için çok uygundur. Burada, birkaç proteomik işlem adımlarını otomatik olarak yetenekli bir platform raporu.

Otomatik Proteomik İşleme Dijital Mikroakiskan

Damlacık tabanlı mikroakışkan platformları kHz oranları ucuza pikolitrelik, kendi kendine bölümlere damarları oluşturmak mümkün olduğundan yüksek kapasiteli deney için umut vaat eden adaylardır. Hızlı, hassas ve yüksek çözünürlüklü floresans spektroskopik yöntemleri ile entegrasyon sayesinde, bu sistemler içinde üretilen bilgilerin büyük miktarda verimli, ayıklanır, harnessed ve kullanılan olabilir.

Mikroakışkan damlacık platformları için Floresan algılama yöntemleri

Bu yazıda tek bir hücre analizi için bir mikroakışkan çip sunuyoruz. Bu sağlar: hücre içi proteinler, enzimler, kofaktörler, ve floresan deneyleri veya bağışıklık aracılığıyla ikinci haberciler miktar.

Tek Hücrelerinin yönlü Kimyasal Analiz için mikroakışkan Chip

Biz DNA hibridizasyon tespiti için mikroakışkan tabanlı elektrokimyasal Bioçip sunuyoruz. SsDNA probu fonksiyonlandırmalar ardından, özgüllük, duyarlılık ve algılama limiti tamamlayıcı ve non-ssDNA hedefleri ile incelenmiştir. Sonuçlar 3.8 nM'lik bir algılama sınırı ile, elektro-kimyasal sistemine DNA hibridizasyonu olaylarının etkisini göstermektedir.

Etiket-serbest DNA Hibridizasyon Analiz için mikroakışkan tabanlı Elektrokimyasal Biochip

Bu protokol, bir mikroakışkan cihaz kullanarak otomatik küçük hacimli (0,15–1,5 ml) parçacık ayırma işlemleri gerçekleştirmek için bir sistem mimarisini tanımlar ve akustoakışkan cihaz performansını ve çalışmasını optimize etme yöntemlerini tartışır.

Bir mikroakışkan Hassas Küçük hacimli Numune İşleme Platformu ve Akustik mikrocihazda Ayrı Biyolojik Parçacıklar Boyutu Kullanımı

Bu makale çözümleri buharlaşma oranı tespiti için bir empedans tabanlı cihazı sunar. Bu geleneksel bir kilo kaybı yaklaşımı üzerinde net avantajlar sunmaktadır: hızlı yanıt, yüksek hassasiyetli algılama, küçük bir örnek gereksinimi, çoklu numune ölçümleri, temizlik ve yeniden amaçlı kolay sökme.

Buharlaşma Hızı Algılama için bir Yüksek Performanslı Empedans tabanlı Platformu

Bu ayrıntılı bir yöntem olup bağışıklık geliştirilmesinde kullanım için üç boyutlu kağıt tabanlı mikroakışkan cihazları imal etmek. Cihaz montaj yaklaşımımız çok katmanlı bir tür katkı üretim yapmaktadır. Bu kağıt temelli sistemler bu tür Örnek sonuçları sağlamak için yapılan bir sandviç immünoeseyinde göstermektedir.

İmmüno için üç boyutlu Paper-based mikroakışkan Cihazlar İmalat

Birden mikroakışkan kanallarda parçacıkların algılama ve boyutlandırma multipleks için, kod bölmeli çoklu erişim (CDMA) ile rezistif darbe algılama (RPS) birleştiren entegre bir yüzey elektrot ağı ile mikroakışkan platformu göstermektedir.

Parçacıkların Mekansal Takip için Çoklanmış Elektronik Algılama ile mikroakışkan Platformu

Bu yayın entegre elektrotlar transendothelial elektrik direniş (AYLARININ) doğrudan miktar için bir organ-on-chip cihazı imalatı açıklar. Doğrulama, kan - beyin bariyerini bu mikrosıvısal cihazın içinde taklit ve bariyer fonksiyonu izlenir. Elektrot entegrasyon ve doğrudan AYLARININ miktar için sunulan yöntemleri genel olarak geçerlidir.

İmalat ve Organ-on-chip sistemin doğrudan Transendothelial elektrik direncini ölçmek için entegre elektrotlar ile doğrulama

Elektrowetting tabanlı dijital mikroakışkan, manipülasyonunu kolaylaştırmak için mikrolitre hacimli damlacıkların görünür temas açısında voltaj güdümlü bir değişiklik kullanan bir tekniktir. Bunu fonksiyonel manyetik boncuklarla birleştirmek, enzime bağlı İmmünosorbent Test (ELISA) kullanılarak numune hazırlama ve patojenlerin tanımlanması için birden fazla laboratuvar ünitesi operasyonunun entegrasyonunu sağlar.

Otomatik Enzimbağlantılı İmmünosorbent Assay için Elektrowetting tabanlı Dijital Mikroakışkanplatformu

Bu protokol, çip üzerinde laboratuvar, mikroakışkan elektroporasyon cihazı oluşturmak için gereken mikrofabrikasyon tekniklerini açıklar. Deney düzeneği, sürekli bir akışta kontrollü, tek hücre düzeyinde transfeksiyonlar gerçekleştirir ve popülasyon tabanlı kontrol ile daha yüksek verimlere genişletilebilir. Hücre zarı geçirgenliğinin derecesini gerçek zamanlı olarak elektriksel olarak izleme yeteneğini gösteren bir analiz sağlanmıştır.

Sürekli akışlı, permeabilizasyon algılamalı mikro-elektroporasyon sisteminin imalatı ve işletilmesi

Öğrenin düşük maliyetli kuru film fotorezist teknolojisiyle elektrokimyasal mikroakışkan biyosensör platformunun imalatını ve çalışmasını. Bu yöntem, nokta bakım testleri için ilaç ve hastalık teşhislerinde hızlı analiz sağlar.

Kuru zar elektrokimyasal mikrosıvısal Biyoalgılayıcı fotorezist tabanlı Platform: Cihaz imalat, On-chip tahlil hazırlama ve sistemin çalışması (Video) | JoVE Journal

Kuru zar elektrokimyasal mikrosıvısal Biyoalgılayıcı fotorezist tabanlı Platform: Cihaz imalat, On-chip tahlil hazırlama ve sistemin çalışması

Daha fazla video keşfet