سانديا هو مختبر multiprogram التي تديرها شركة سانديا، وهي شركة لوكهيد مارتن، من أجل المتحدة أوردت وزارة الطاقة الوطنية لإدارة الأمن النووي بموجب العقد DE-AC04-94AL85000. الكتاب يقر تمويلا من مختبر سانديا الوطني مختبرات &quot;إخراج البحث والتطوير (LDRD) برنامج.

1. Microneedle تلفيق <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام نماذج ثلاثية الأبعاد سوليدووركس البرامج (داسو Systèmes SA، VELIZY، فرنسا)، وتصميم على شكل هرمي مجموعة microneedle مجوف (الشكل 1). 3-5 </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تصميم هيكل الدعم لمجموعة microneedle باستخدام Magics RP 13 البرمجيات (Materialise نيفادا، لوفين، بلجيكا). هيكل الدعم يسمح للراتنج في التسرب من خلال جهاز تلفيق ويوفر الأساس الذي يتم بناء على microneedles. ويرد هيكل الدعم سبيل المثال في الشكل 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يتم تحميلها على الدعم مرتبط وملفات مجموعة microneedle في البرنامج العادي Perfactory (EnvisionTEC محدودة، Gladbeck، المانيا)، التي تسيطر على عملية التصنيع. ضمن هذه الحزمة البرمجيات، واختيار عدد من الالواح microneedle أنها ملفقة، وتحديد وضع الأجهزة على لوحة تلفيق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تشغيل في وضع معايرة الأشعة فوق البنفسجية على 180 ميغاواط لالعلاقات العامة سريع Perfactoryototyping نظام التصنيع والتحقق من الانحراف في مجال الطاقة ضمن ± 2 ميغاواط. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مرة واحدة تلفيق اكتمال إزالة صفائف microneedle من اللوح الأساس وتطوير في الأيزوبروبانول لمدة 15 دقيقة. تجفيف صفائف مع الهواء المضغوط وعلاج microneedles في درجة حرارة الغرفة لمدة 50 ثانية في النظام Postcuring Otoflash (EnvisionTEC محدودة، Gladbeck، ألمانيا) لضمان البلمرة كاملة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التحقق من صحة تلفيق microneedle عن طريق الفحص المجهري والتحقق من أن كل تتحمل microneedle هو أجوف ودون عائق. وتظهر microneedles بالكامل ملفقة في الشكل 2. </li></ol> 2. تلفيق صالحة الكربون القطب الكهربائي لصق <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام نموذج 60 واط 6.75 CO 2 نظام ليزر النقطية / ناقلات (العالمي ليزر سيستمز، سكوتسدايل، من الألف إلى الياء) لخفض الثقوب وفضح الكامنة وراء توجيه فردي الأسلاك النحاسية التي تربط في كابل مرنة شقة (21039-0249)، والذي كان الحصول عليها من مصدر تجاري (موليكس رابط شركة، ليسلي، IL) (الشكل 3 (A و B)). وضع كابلات مسطحة مرنة في رقصة لمحاذاة بشكل صحيح لهم على الليزر لوحة الاجتثاث. استخدام نهج rastering لإنشاء 500 تجاويف قطرها ميكرون في الجزء العازلة للكابل مرن. يتم إنشاء أنماط الاجتثاث في الطلاء (كوريل، أوتاوا، أونتاريو) وإرسالها إلى نظام ليزر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تنظيف تعديل الكابلات المرنة شقة مع البخاخة أن الرش الأسيتون في 40 PSI. الانتهاء من تنظيفها من قبل الشطف بالماء الأيزوبروبانول ومنزوع الأيونات. تحقق من تحت المجهر الذي لا يزال فيلم العازلة على شرائط النحاس عرضة للخطر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> والخطوة التالية هي لخلق تجويف قابضة للتعبئة المعاجين الكربون. Melinex شريط (0.002 &quot;سماكة المغلفة على جانب واحد مع لاصق الضغط الحساسة الاكريليك) وذاب مع نفس نمط الشرائط الكهربائي، الموجهة عبر شرائط القطب ذاب، وضغطها في 3000 رطل لمدة 2 دقيقة لضمان وجود علاقة سليمة. في هذا CAحد ذاتها، وقطر تجويف هو 750 ميكرون. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وذاب بعد ذلك طبقة إضافية من الشريط Melinex (0.004 &quot;سماكة المغلفة على الجانبين مع لاصق الضغط الاكريليك الحساسة) في نفس نمط الشريط من جانب واحد لاصق، ويستخدم بعد التوافق على السندات صفائف microneedle إلى صفائف الكربون القطب معجون . </li></ol> 3. توليف المعاجين الكربون الوظيفية والتعبئة من التجاويف الكهربائي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يستند عجينة السكر الكربون الحساسة الخروج من وصفة السابقة ويتم الحصول عليها عن طريق خلط 10 ملغ من أوكسيديز الجلوكوز و 2.2 ملغ من بولي (ethylenimine) حتى يتم الحصول على خليط متجانس. 16 الى هذا الخليط، 60 ملغ من الروديوم على مسحوق الكربون ( يضاف 5٪ التحميل). يضاف 40 ملغ الزيوت المعدنية ويخلط في وقت لاحق. يتم تخزين المعاجين في 4 درجات مئوية حتى استخدامها؛ يتم استخدام معاجين تصل إلى أسبوع بعد إعداد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يتم الحصول على عجينة الكربون الهيدروجيني الحساسة بواسطة خلط الزيوت المعدنية 30٪ (وزن / وزن) و 70٪ (وزن / وزن) الجرافيت صowder. حزمة لصق في تجويف القطب كما هو موضح في القسم 3.4. جعل الحل من 10 ملي ملح الأزرق سريع الديازونيوم RR (4-benzoylamino-2 ،5-dimethoxybenzenediazonium كلوريد هيمي (كلوريد الزنك) الملح) في 0.5 حامض الفوسفوريك M (17).، أو مكان بنسبة 20 ميكرولتر من هذا الحل على مدى القطب عجينة معبأة لل 30 دقيقة لبالكيماويات بشكل عفوي وسريع الديازونيوم العلاقات العامة الأزرق ملح. التشطيف مع الماء منزوع الأيونات وتخزينها في المخزن أو منزوع الأيونات الماء عندما لا تكون قيد الاستعمال. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يستند اكتات عجينة الكربون الحساسة الخروج من وصفة السابقة ويتم الحصول عليها عن طريق خلط 2.5 ملغ من الروديوم على مسحوق الكربون و 2.5 ملغ من أوكسيديز اللاكتات، بالتناوب بين 5 دقائق من صوتنة و 5 دقائق من vortexing لمدة خمس دورات. 18 </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ويتم إنجاز التعبئة والتغليف من معاجين تعديل في كابل معدة مسطحة مرنة من خلال تطبيق معاجين منها أكثر من تجاويف الكهربائي. باستخدام قطعة رقيقة من البلاستيك (على سبيل المثال، على حافة قارب وزن البلاستيك)، ومجرفة وتي حزمةانه لصق حتى يتم التوصل إلى سطح أملس. كرر مع قارب نظيفة 2 وزنها حتى تتم إزالة العجينة الزائدة. تغسل بماء منزوع الأيونات. تخطيطي يظهر التذرية الليزر لخلق تجاويف، والتعبئة من معاجين الكربون، ويتم تقديم microneedle التكامل (الموصوفة في القسم 2 و 3) في الشكل رقم 3. </li></ol> 4. كشف ومعايرة أجهزة الاستشعار <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ويتم إنجاز كشف اكتات عن طريق قياس استجابة chronoamperometric من أجهزة الاستشعار في -0،15 الخامس وتسجيل الحالي بعد 15 ثانية في 0.1 م الفوسفات عازلة (الرقم الهيدروجيني = 7.5). الشكل 4 (أ) يحتوي على التخطيطي للتفاعل electrocatalytic للكشف عن اللاكتات . </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يتم تنفيذ الكشف عن الجلوكوز بطريقة مشابهة عن طريق قياس استجابة chronoamperometric من أجهزة الاستشعار في الخامس -0،05 وتسجيل الحالي بعد 15 ثانية في 0.1 العازلة الفوسفات M (درجة الحموضة 7.0). الشكل 4 (ب) يحتوي على التخطيطي للتفاعل electrocatalytic لل دetection من الجلوكوز. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ويتم رصد درجة الحموضة عن طريق تشغيل التفحص voltammetric دوري من -0.7 V إلى 0.8 V في 100 ميجا فولت / ثانية وتسجيل موقف من احتمال ذروة الأكسدة. ويرد التخطيطي لتفاعلات الأكسدة والاختزال للكشف عن درجة الحموضة في الشكل 5. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يمكن إنشاء منحنيات المعايرة لأجهزة استشعار الجلوكوز واللاكتات بواسطة الإضافات المتتالية لتحليلها كل على حدة؛ قياسات chronoamperometric يؤدون بعد كل إضافة تحليلها كما هو موضح في المقاطع 5.1 و 5.2. بدلا من ذلك، يمكن إجراء قياسات ثابتة chronoamperometric المحتملة تحت التحريك في حين يسمح الوقت الكافي (~ 10-100 ثانية) بين كل بالإضافة إلى تحليلها لتحقيق الاستقرار الحالي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يمكن إنشاء منحنيات المعايرة عن طريق قياس درجة الحموضة موقف محتمل ذروة التأكسدي على سلسلة من القيم درجة الحموضة المعروف 5-8 في 1.0 وحدة بزيادة الحموضة وتسجيل voltammograms دوري كما هو موضح في القسم 5.3. </li></ol> 5. ممثل الدولةsults عند الحصول على منحنيات chronoamperometric (على سبيل المثال، للكشف عن الجلوكوز أو كشف اللاكتات) في حلول هادئة مع الكربون تعديل لصق مملوءة microneedles، سوف تنخفض الحالية فورا بناء على طلب من إمكانية الكشف عن كل منها. وسوف تتحلل في نهاية المطاف إلى قيمة حالة مستقرة. ويرد ذلك ممثل في الشكل 6، تم الحصول على هذه النتيجة في الفترة من 2 ملم من الإضافات اللاكتات والتسجيل في microneedle اللاكتات. يجب أن يكون الحل أثارت لفترة وجيزة بعد كل إضافة اللاكتات. التيار بعد 15 ثانية يرتفع على زيادة تركيز اللاكتات، ويمكن بعد ذلك للاستجابة الحالية يمكن استخدامها لتحديد تركيز اللاكتات في حل غير معروف. بدلا من ذلك، يمكن استخدام الرصد المستمر في التوصل إلى حل أثار (أو في حل المتدفقة) كما ثبت للتوصل الى حل مع زيادة تركيز الجلوكوز (الشكل 5). مرة أخرى، فإن الزيادة في الحالي على زيادة ر<html> ويمكن استخدام هو تركيز الجلوكوز لتوحيد استجابة جلوكوز إلى حل غير معروف. ويجب أن يسمح الوقت الكافي بعد كل سنبلة من أجل السماح للحل لتحقيق الاستقرار. وتظهر voltammograms دوري في microneedle درجة الحموضة حساسة في 0.1 العازلة الفوسفات M أكثر من أربعة حلول مختلفة درجة الحموضة 5-8 في 1 زيادات وحدة الحموضة في الشكل (6). والاكسدة التحولات المحتملة الذروة مع زيادة الأس الهيدروجيني، وتستخدم هذه الظاهرة مؤشرا على قيمة الرقم الهيدروجيني. <img alt="الشكل 1" src="/files/ftp_upload/4067/4067fig1.jpg" /> الشكل 1. صور من ملف المحكمة الخاصة بلبنان من الصفيف microneedle إنشاؤها في سوليدووركس (A) وشاشة الطباعة، مما يدل على هيكل الدعم (B). <img alt="الشكل 2" src="/files/ftp_upload/4067/4067fig2.jpg" /> الشكل 2. مسح الميكروسكوب الالكتروني للصفيف microneedle (A) وmicroneedle واحدة ضمن هذه المجموعة (B). معشوقة = &quot;jove_content&quot;&gt; <img alt="الشكل (3)" src="/files/ftp_upload/4067/4067fig3.jpg" /> الشكل 3. تخطيطي من شقة تجميع الكابلات المرنة. الخطوات المتبعة وتشمل تعديل كابلات مسطحة مرنة (A)، ablating الدوائر منقوشة (B)، واضاف ان طبقة Melinex ذاب في البداية، وهي مليئة عجينة الكربون (C)، وكذلك إضافة طبقة الثانية Melinex ذاب والتزاوج و microneedle مجموعة (D). <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/4067/4067fig3large.jpg" target="_blank">انقر هنا لعرض أكبر شخصية</a> . <img alt="الشكل 4" src="/files/ftp_upload/4067/4067fig4.jpg" /> الشكل 4. معايرة اكتات حساسة للعجينة مع بالاشعة 15 chronoamperometric الثانية في الخامس -0.15 في 0.1 العازلة الفوسفات م (الرقم الهيدروجيني = 7.5). كل زيادة في يتوافق الحالية إلى إضافة 2 مم من لاكتات. <img alt="الشكل 5" src="/files/ftp_upload/4067/4067fig5.jpg" /> الشكل 5. </sترونج&gt; معايرة عجينة السكر التي تراعي تشغيل التفحص في chronoamperometric خامسا -0.05 كل انخفاض في استجابة يتوافق مع إضافة 2 مم من الجلوكوز. وقد أثار الفوسفات 0.1 M حل العازلة (الرقم الهيدروجيني = 7.0) أثناء المعايرة. واستخدمت الخارجية جي / أجكل وحزب العمال المرجعية وأقطاب عداد في هذه الدراسة. <img alt="الشكل (6)" src="/files/ftp_upload/4067/4067fig6.jpg" /> الرقم voltammogram دوري 6. (السيرة الذاتية) من الكربون الهيدروجيني الحساسة لصق في 0.1 العازلة الفوسفات M على درجة الحموضة 5-8 في 1 زيادات وحدة الحموضة (البط البري = درجة الحموضة 8.0، أخضر = درجة الحموضة 7.0، بنفسجي = درجة الحموضة 6.0، أحمر = درجة الحموضة 5.0). تم استخدام السيرة الذاتية الخامس لتحليل مقابل جي / أجكل المرجعية وأقطاب حزب العمال عداد السلك.

<ol>
	<li>Henry, S., McAllister, D. V., Allen, M. G., Prausnitz, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfabricated+microneedles:+a+novel+approach+to+transdermal+drug+delivery.">Microfabricated microneedles: a novel approach to transdermal drug delivery.</a> J. Pharm. Sci. 87, 922-925 (1998).</li><li>Prausnitz, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microneedles+for+transdermal+drug+delivery.">Microneedles for transdermal drug delivery.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 56, 581-587 (2004).</li><li>Miller, P. R., Gittard, S. D., Edwards, T. L., Lopez, D. M., Xiao, X., Wheeler, D. R., Monteiro-Riviere, N. A., Brozik, S. M., Polsky, R., Narayan, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrated+carbon+fiber+electrodes+within+hollow+polymer+microneedles+for+transdermal+electrochemical+sensing.">Integrated carbon fiber electrodes within hollow polymer microneedles for transdermal electrochemical sensing.</a> Biomicrofluidics. 5, 013415-013415 (2011).</li><li>Windmiller, J. R., Zhou, N., Chuang, M. C., Valdés-Ramírez, G., Santhosh, P., Miller, P. R., Narayan, R., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microneedle+array-based+carbon+paste+amperometric+sensors+and+biosensors.">Microneedle array-based carbon paste amperometric sensors and biosensors.</a> Analyst. 136, 1846-1851 (2011).</li><li>Windmiller, J. R., Vald&#233;s-Ram&#237;rez, G., Zhou, N., Zhou, M., Miller, P. R., Jin, C., Brozik, S. M., Polsky, R., Katz, E., Narayan, R., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bicomponent+microneedle+array+biosensor+for+minimally-invasive+glutamate+monitoring.">Bicomponent microneedle array biosensor for minimally-invasive glutamate monitoring.</a> Electroanal. 23, 2302-2309 (2011).</li><li>Ricci, F., Moscone, D., Palleschi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ex+vivo+continuous+glucose+monitoringwith+microdalysis+technique:+The+example+of+GlucoDay.">Ex vivo continuous glucose monitoringwith microdalysis technique: The example of GlucoDay.</a> IEEE Sensors J. 8, 63-70 (2008).</li><li>Zimmermann, S., Fienbork, D., Flounders, A. W., Liepmann, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In-device+enzyme+immobilization:+Wafer-level+fabrication+of+an+integrated+glucose.">In-device enzyme immobilization: Wafer-level fabrication of an integrated glucose.</a> Sens. Actuat. B. 99, 163-173 (2004).</li><li>Miller, P. R., Skoog, S. A., Edwards, T. L., Lopez, D. M., Wheeler, D. R., Arango, D. C., Xiao, X., Brozik, S. M., Wang, J., Polsky, R., Narayan, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiplexed+microneedle-based+biosensor+array+for+characterization+of+metabolic+acidosis.">Multiplexed microneedle-based biosensor array for characterization of metabolic acidosis.</a> Biomicrofluidics. 88, 739-742 (2012).</li><li>Miller, P. R., Skoog, S. A., Edwards, T. L., Lopez, D. M., Wheeler, D. R., Arango, D. C., Xiao, X., Brozik, S. M., Wang, J., Polsky, R., Narayan, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiplexed+microneedle-based+biosensor+array+for+characterization+of+metabolic+acidosis.">Multiplexed microneedle-based biosensor array for characterization of metabolic acidosis.</a> Talanta. 88, 739-742 (2012).</li><li>Rofstad, E. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microenvironment-induced+cancer+metastasis.">Microenvironment-induced cancer metastasis.</a> Int. J. Radiat. Biol. 76, 589-605 (2000).</li><li>Vander Heiden, M. G., Cantley, L. C., Thompson, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+the+Warburg+effect:+the+metabolic+requirements+of+cell+proliferation.">Understanding the Warburg effect: the metabolic requirements of cell proliferation.</a> Science. 324, 1029-1033 (2009).</li><li>Warburg, O., Wind, F., Negelein, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+metabolism+of+tumors+in+the+body.">The metabolism of tumors in the body.</a> J. Gen. Physiol. 8, 519-530 (1927).</li><li>Goode, J. A., Chadwick, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Tumour+Microenvironment:+Causes+and+Consequences+of+Hypoxia+and+Acidity.">The Tumour Microenvironment: Causes and Consequences of Hypoxia and Acidity.</a> Novartis Foundation Symposium 240. , (2008).</li><li>Cardone, R. A., Casavola, V., Reshkin, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+disturbed+pH+dynamics+and+the+Na+/H++exchanger+in+metastasis.">The role of disturbed pH dynamics and the Na+/H+ exchanger in metastasis.</a> Nature Rev. Cancer. 5, 786-795 (2005).</li><li>Robergs, R. A., Ghiasvand, F., Parker, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biochemistry+of+exercise-induced+metabolic+acidosis.">Biochemistry of exercise-induced metabolic acidosis.</a> Am. J. Phys. 287, R502-R516 (2004).</li><li>Wang, J., Liu, J., Chen, L., Lu, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+selective+membrane-free,+mediator-free+glucose+biosensor.">Highly selective membrane-free, mediator-free glucose biosensor.</a> Anal. Chem. 66, 3600-3603 (1994).</li><li>Makos, M. A., Omiatek, D. M., Ewing, A. G., Heien, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+characterization+of+a+voltammetric+carbon-fiber+microelectrode+pH+sensor.">Development and characterization of a voltammetric carbon-fiber microelectrode pH sensor.</a> Langmuir. 26, 10386-10391 (2010).</li><li>Wang, J., Chen, Q., Pedrero, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+selective+biosensing+of+lactate+at+lactate+oxidase+containing+rhodium-dispersed+carbon+paste+electrodes.">Highly selective biosensing of lactate at lactate oxidase containing rhodium-dispersed carbon paste electrodes.</a> Anal. Chem. Acta. 304, 41-46 (1995).</li></ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

واعتبرت جوانب متعددة من تصميم هذا الاستشعار microneedle المستندة إلى تلفيق قبل الجهاز. من أجل استخدام هذا الاستشعار في الوقت الحقيقي للكشف، يجب أن يكون زمن الاستجابة للاستشعار تكون منخفضة، في هذا البروتوكول، كل مجس اختبار عرضت زمن استجابة أقل من 15 ثانية. وقد اختيرت أيضا ا...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> اسم كاشف </td><td> شركة </td><td> فهرس العدد </td></tr><tr><td> مرن كابل مسطح </td><td> موليكس </td><td> 3302/10SF </td></tr><tr><td> 0،003 الشريط الجانبي &quot;من جانب و </td><td> Melinex </td><td></td></tr><tr><td> 0.004 &quot;الشريط مزدوجة من جانب </td><td> Melinex </td><td></td></tr><tr><td> اكتات أوكسيديز </td><td> سيغما </td><td> L0638 </td></tr><tr><td> الجلوكوز أوكسيديز </td><td> سيغما </td><td> G7141 </td></tr><tr><td> الروديوم على الكربون </td><td> سيغما </td><td> 206164 </td></tr><tr><td> الجرافيت مسحوق </td><td> سيغما </td><td> 385031000 </td></tr><tr><td> بولي (ethylenimine) </td><td> Acros </td><td> 178570010 </td></tr><tr><td> الزيوت المعدنية </td><td> سيغما </td><td> M5904 </td></tr><tr><td> جلوكوز </td><td> سيغما &lt;/ TD&gt; <td> G8270 </td></tr><tr><td> اكتات </td><td> سيغما </td><td> L1750 </td></tr><tr><td> أزرق سريع RR ملح </td><td> سيغما </td><td> F0500 </td></tr><tr><td> البريد شل 300 </td><td> EnvisionTEC </td><td></td></tr><tr><td> البريد شل 200 </td><td> EnvisionTEC </td><td></td></tr><tr><td> جي / أجكل إشارة الكهربائي </td><td> باسيل </td><td> MF-2052 </td></tr><tr><td> حزب العمال الأسلاك </td><td> باسيل </td><td></td></tr><tr><td> PGSTAT12 AutolabPotentiostat </td><td> EcoChemie </td><td></td></tr><tr><td> Perfactory RP </td><td> EnvisionTEC </td><td></td></tr><tr><td> Ottoflash Postcuring نظام </td><td> EnvisionTEC </td><td></td></tr><tr><td> حامض الفوسفوريك </td><td> الصياد </td><td> A366-4 </td></tr><tr><td> 60W النموذجي 6.75 CO 2 نظام ليزر النقطية / ناقلات </td><td> Univerسال ليزر أنظمة </td><td> PLS6.75 </td></tr><tr><td> الطلاء </td><td> كوريل </td><td></td></tr><tr><td> سوليدووركس </td><td> داسو Systèmes </td><td> 2009 </td></tr><tr><td> Magics RP13 </td><td> Materialise </td><td></td></tr></tbody></table>

hollow microneedle-based sensor for multiplexed transdermal electrochemical sensing

ويمكن وضع نظام للرصد مينيملي المضاعفة للتحليل السريع للجزيئات البيولوجية ذات الصلة تقديم الأفراد الذين يعانون من أمراض مزمنة التقييم السهل لدولتهم الفسيولوجية فوري. وعلاوة على ذلك، يمكن أن تكون بمثابة أداة بحث لتحليل ظروف متعددة العوامل المعقدة، والطبية. من أجل هذا الاستشعار multianalyte 1 أن تتحقق، يجب أن يكون الحد الأدنى الغازية، وأخذ عينات من السائل الخلالي يجب أن يحدث من دون ألم أو أذى للمستخدم، والتحليل يجب أن يكون سريعا، فضلا عن الانتقائية. وضعت في البداية لخالية من الألم تسليم المخدرات، وقد استخدمت microneedles لتقديم اللقاحات وكلاء الدوائية (مثل الأنسولين) من خلال الجلد. 1-2 وبما أن هذه الأجهزة الوصول إلى الفضاء الخلالي، ويمكن استخدام microneedles التي تتكامل مع microelectrodes كما عبر الجلد مجسات كهربائية. انتقائية الكشف عن الجلوكوز، اللاكتات، الغلوتامات، حوقد تجلى ydrogen بيروكسيد وحمض الاسكوربيك باستخدام متكامل microneedle-الكهربائي الأجهزة مع ألياف الكربون، معاجين الكربون تعديل، وmicroneedles البوليمر البلاتين المغلفة بمثابة عناصر transducing. 3-7،8 وقد مكن هذا تكنولوجيا الاستشعار microneedle رواية والنهج التحليلي متطورة للكشف في الموقع في وقت واحد من analytes متعددة. مضاعفة توفر إمكانية مراقبة microenvironments المعقدة، التي يصعب على خلاف ذلك لتوصيف بطريقة سريعة ومينيملي. على سبيل المثال، يمكن استخدام هذه التكنولوجيا لرصد مستويات في وقت واحد من خارج الخلية من والجلوكوز، اللاكتات ودرجة الحموضة، (9) التي هي مؤشرات التمثيل الغذائي مهم من الحالات المرضية 7،10-14 (على سبيل المثال، انتشار سرطان) والحماض ممارسة النشاط. 15

Watch this Scientific Journal Video about Hollow Microneedle-based Sensor for Multiplexed Transdermal Electrochemical Sensing at JoVE.com

Hollow Microneedle-based Sensor for Multiplexed Transdermal Electrochemical Sensing

تفاصيل هذه المقالة بناء جهاز استشعار microneedle القائم على المضاعفة. ويجري تطوير هذا الجهاز لأخذ العينات في الموقع وتحليل الكهروكيميائية من analytes متعددة بطريقة سريعة وانتقائية. نحن نتصور الطب السريري والبحوث الطبية الحيوية يستخدم لهذه المجسات microneedle مقرها.

أجوف Microneedle المستندة إلى الاستشعار عن تعدد في الإرسال الاستشعار الكهروكيميائية عبر الجلد

The development of a minimally invasive multiplexed monitoring system for rapid analysis of biologically-relevant molecules could offer individuals ...

hollow-microneedle-based-sensor-for-multiplexed-transdermal

Research

JoVE Journal

Bioengineering

14.2K Views.  University of North Carolina and North Carolina State University. تفاصيل هذه المقالة بناء جهاز استشعار microneedle القائم على المضاعفة. ويجري تطوير هذا الجهاز لأخذ العينات في الموقع وتحليل الكهروكيميائية من analytes متعددة بطريقة سريعة وانتقائية. نحن نتصور الطب السريري والبحوث الطبية الحيوية يستخدم لهذه المجسات microneedle مقرها.

Video: Hollow Microneedle-based Sensor for Multiplexed Transdermal Electrochemical Sensing

Biomolecular Detection employing the Interferometric Reflectance Imaging Sensor (IRIS)

The sensitive measurement of biomolecular interactions has use in many fields and industries such as basic biology and microbiology, environmental/agricultural/biodefense monitoring, nanobiotechnology, and more. For diagnostic applications, monitoring (detecting) the presence, absence, or abnormal expression of targeted proteomic or genomic biomarkers found in patient samples can be used to determine treatment approaches or therapy efficacy. In the research arena, information on molecular affinities and specificities are useful for fully characterizing the systems under investigation.
Many of the current systems employed to determine molecular concentrations or affinities rely on the use of labels. Examples of these systems include immunoassays such as the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), polymerase chain reaction (PCR) techniques, gel electrophoresis assays, and mass spectrometry (MS). Generally, these labels are fluorescent, radiological, or colorimetric in nature and are directly or indirectly attached to the molecular target of interest. Though the use of labels is widely accepted and has some benefits, there are drawbacks which are stimulating the development of new label-free methods for measuring these interactions. These drawbacks include practical facets such as increased assay cost, reagent lifespan and usability, storage and safety concerns, wasted time and effort in labelling, and variability among the different reagents due to the labelling processes or labels themselves. On a scientific research basis, the use of these labels can also introduce difficulties such as concerns with effects on protein functionality/structure due to the presence of the attached labels and the inability to directly measure the interactions in real time.
Presented here is the use of a new label-free optical biosensor that is amenable to microarray studies, termed the Interferometric Reflectance Imaging Sensor (IRIS), for detecting proteins, DNA, antigenic material, whole pathogens (virions) and other biological material. The IRIS system has been demonstrated to have high sensitivity, precision, and reproducibility for different biomolecular interactions [1-3]. Benefits include multiplex imaging capacity, real time and endpoint measurement capabilities, and other high-throughput attributes such as reduced reagent consumption and a reduction in assay times. Additionally, the IRIS platform is simple to use, requires inexpensive equipment, and utilizes silicon-based solid phase assay components making it compatible with many contemporary surface chemistry approaches.
Here, we present the use of the IRIS system from preparation of probe arrays to incubation and measurement of target binding to analysis of the results in an endpoint format. The model system will be the capture of target antibodies which are specific for human serum albumin (HSA) on HSA-spotted substrates.

Biomolecular Detection employing the Interferometric Reflectance Imaging Sensor IRIS

Quantitative, high-throughput, real-time, and label-free biomolecular detection (DNA, protein, etc.) on SiO2 surfaces can be achieved using a simple interferometric technique which relies on LED illumination, minimal optical components, and a camera. The Interferometric Reflectance Imaging Sensor (IRIS) is inexpensive, simple to use, and amenable to microarray formats.

اكتشاف الجزيئية البيولوجية توظيف الانعكاس التداخل التصوير الاستشعار (IRIS)

The sensitive measurement of biomolecular interactions has use in many fields and industries such as basic biology and microbiology, ...

Multiplexed Single-molecule Force Proteolysis Measurements Using Magnetic Tweezers

The generation and detection of mechanical forces is a ubiquitous aspect of cell physiology, with direct relevance to cancer metastasis1, atherogenesis2 and wound healing3. In each of these examples, cells both exert force on their surroundings and simultaneously enzymatically remodel the extracellular matrix (ECM). The effect of forces on ECM has thus become an area of considerable interest due to its likely biological and medical importance4-7.
	Single molecule techniques such as optical trapping8, atomic force microscopy9, and magnetic tweezers10,11 allow researchers to probe the function of enzymes at a molecular level by exerting forces on individual proteins. Of these techniques, magnetic tweezers (MT) are notable for their low cost and high throughput. MT exert forces in the range of ~1-100 pN and can provide millisecond temporal resolution, qualities that are well matched to the study of enzyme mechanism at the single-molecule level12. Here we report a highly parallelizable MT assay to study the effect of force on the proteolysis of single protein molecules. We present the specific example of the proteolysis of a trimeric collagen peptide by matrix metalloproteinase 1 (MMP-1); however, this assay can be easily adapted to study other substrates and proteases.

In this article we describe the use of magnetic tweezers to study the effect of force on enzymatic proteolysis at the single molecule level in a highly parallelizable manner.

المضاعفة واحدة جزيء القياسات التحلل البروتيني باستخدام الملقط قوة مغناطيسية

The  generation and detection of mechanical forces is a ubiquitous aspect of cell physiology,  with direct relevance to cancer metastasis1, atherogenesis2 ...

Bacterial Detection &amp; Identification Using Electrochemical Sensors

Electrochemical sensors are widely used for rapid and accurate measurement of blood glucose and can be adapted for detection of a wide variety of analytes. Electrochemical sensors operate by transducing a biological recognition event into a useful electrical signal. Signal transduction occurs by coupling the activity of a redox enzyme to an amperometric electrode. Sensor specificity is either an inherent characteristic of the enzyme, glucose oxidase in the case of a glucose sensor, or a product of linkage between the enzyme and an antibody or probe.
Here, we describe an electrochemical sensor assay method to directly detect and identify bacteria. In every case, the probes described here are DNA oligonucleotides. This method is based on sandwich hybridization of capture and detector probes with target ribosomal RNA (rRNA). The capture probe is anchored to the sensor surface, while the detector probe is linked to horseradish peroxidase (HRP). When a substrate such as 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine (TMB) is added to an electrode with capture-target-detector complexes bound to its surface, the substrate is oxidized by HRP and reduced by the working electrode. This redox cycle results in shuttling of electrons by the substrate from the electrode to HRP, producing current flow in the electrode.

We describe an electrochemical sensor assay method for rapid bacterial detection and identification. The assay involves a sensor array functionalized with DNA oligonucleotide capture probes for ribosomal RNA (rRNA) species-specific sequences. Sandwich hybridization of target rRNA with the capture probe and a horseradish peroxidase-linked DNA oligonucleotide detector probe produces a measurable amperometric current.

كشف البكتيرية والاستدلال باستخدام مجسات الكهروكيميائية

Electrochemical  sensors are widely used for rapid and accurate measurement of blood glucose and  can be adapted for detection of a wide variety of ...

Sensing of Barrier Tissue Disruption with an Organic Electrochemical Transistor

The gastrointestinal tract is an example of barrier tissue that provides a physical barrier against entry of pathogens and toxins, while allowing the passage of necessary ions and molecules. A breach in this barrier can be caused by a reduction in the extracellular calcium concentration. This reduction in calcium concentration causes a conformational change in proteins involved in the sealing of the barrier, leading to an increase of the paracellular flux. To mimic this effect the calcium chelator ethylene glycol-bis(beta-aminoethyl ether)-N,N,N&#39;,N&#39;-tetra acetic acid (EGTA) was used on a monolayer of cells known to be representative of the gastrointestinal tract. Different methods to detect the disruption of the barrier tissue already exist, such as immunofluorescence and&#160;permeability assays. However, these methods are time-consuming and costly and not suited to dynamic or high-throughput measurements. Electronic methods for measuring barrier tissue integrity also exist for measurement of the transepithelial resistance (TER), however these are often costly and complex. The development of rapid, cheap, and sensitive methods is urgently needed as the integrity of barrier tissue is a key parameter in drug discovery and pathogen/toxin diagnostics. The organic electrochemical transistor (OECT) integrated with barrier tissue forming cells has been shown as a new device capable of dynamically monitoring barrier tissue integrity. The device is able to measure minute variations in ionic flux with unprecedented temporal resolution and sensitivity, in real time, as an indicator of barrier tissue integrity. This new method is based on a simple device that can be compatible with high throughput screening applications and fabricated at low cost.

The Organic Electrochemical Transistor is integrated with live cells and used to monitor ion flux across the gastrointestinal epithelial barrier. In this study, an increase in ion flux, related to disruption of tight junctions, induced by the presence of the calcium chelator EGTA (ethylene glycol-bis(beta-aminoethyl ether)-N,N,N',N'-tetra acetic acid), is measured.

الاستشعار من الجدار الأنسجة تعطيل مع الترانزستور العضوي الكهروكيميائية

The gastrointestinal tract is an example of barrier tissue that provides a physical barrier against entry of pathogens and toxins, while allowing the ...

A Microfluidic-based Electrochemical Biochip for Label-free DNA Hybridization Analysis

Miniaturization of analytical benchtop procedures into the micro-scale provides significant advantages in regards to reaction time, cost, and integration of pre-processing steps. Utilizing these devices towards the analysis of DNA hybridization events is important because it offers a technology for real time assessment of biomarkers at the point-of-care for various diseases. However, when the device footprint decreases the dominance of various physical phenomena increases. These phenomena influence the fabrication precision and operation reliability of the device. Therefore, there is a great need to accurately fabricate and operate these devices in a reproducible manner in order to improve the overall performance. Here, we describe the protocols and the methods used for the fabrication and the operation of a microfluidic-based electrochemical biochip for accurate analysis of DNA hybridization events. The biochip is composed of two parts: a microfluidic chip with three parallel micro-channels made of polydimethylsiloxane (PDMS), and a 3 x 3 arrayed electrochemical micro-chip. The DNA hybridization events are detected using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) analysis. The EIS analysis enables monitoring variations of the properties of the electrochemical system that are dominant at these length scales. With the ability to monitor changes of both charge transfer and diffusional resistance with the biosensor, we demonstrate the selectivity to complementary ssDNA targets, a calculated detection limit of 3.8 nM, and a 13% cross-reactivity with other non-complementary ssDNA following 20 min&#160;of incubation. This methodology can improve the performance of miniaturized devices by elucidating on the behavior of diffusion at the micro-scale regime and by enabling the study of DNA hybridization events.

We present a microfluidic-based electrochemical biochip for DNA hybridization detection. Following ssDNA probe functionalization, the specificity, sensitivity, and detection limit are studied with complementary and non-complementary ssDNA targets. Results illustrate the influence of the DNA hybridization events on the electrochemical system, with a detection limit of 3.8 nM.

وبيوشيب الكهروكيميائية استنادا ميكروفلويديك لتسمية خالية تحليل الحمض النووي التهجين

Miniaturization of analytical benchtop procedures into the micro-scale provides significant advantages in regards to reaction time, cost, and integration ...

Biomembrane Fabrication by the Solvent-assisted Lipid Bilayer (SALB) Method

In order to mimic cell membranes, the supported lipid bilayer (SLB) is an attractive platform which enables in vitro investigation of membrane-related processes while conferring biocompatibility and biofunctionality to solid substrates. The spontaneous adsorption and rupture of phospholipid vesicles is the most commonly used method to form SLBs. However, under physiological conditions, vesicle fusion (VF) is limited to only a subset of lipid compositions and solid supports. Here, we describe a one-step general procedure called the solvent-assisted lipid bilayer (SALB) formation method in order to form SLBs which does not require vesicles. The SALB method involves the deposition of lipid molecules onto a solid surface in the presence of water-miscible organic solvents (e.g., isopropanol) and subsequent solvent-exchange with aqueous buffer solution in order to trigger SLB formation. The continuous solvent exchange step enables application of the method in a flow-through configuration suitable for monitoring bilayer formation and subsequent alterations using a wide range of surface-sensitive biosensors. The SALB method can be used to fabricate SLBs on a wide range of hydrophilic solid surfaces, including those which are intractable to vesicle fusion. In addition, it enables fabrication of SLBs composed of lipid compositions which cannot be prepared using the vesicle fusion method. Herein, we compare results obtained with the SALB and conventional vesicle fusion methods on two illustrative hydrophilic surfaces, silicon dioxide and gold. To optimize the experimental conditions for preparation of high quality bilayers prepared via the SALB method, the effect of various parameters, including the type of organic solvent in the deposition step, the rate of solvent exchange, and the lipid concentration is discussed along with troubleshooting tips. Formation of supported membranes containing high fractions of cholesterol is also demonstrated with the SALB method, highlighting the technical capabilities of the SALB technique for a wide range of membrane configurations.

Biomembrane Fabrication by the Solvent-assisted Lipid Bilayer SALB Method

We present an experimental protocol to form a supported lipid bilayer on solid substrates without using lipid vesicles. We demonstrate a one-step method to form a lipid bilayer on silicon dioxide and gold as well as supported membranes with cholesterol-enriched domain for various biological applications.

غشاء حيوي تلفيق من المذيبات بمساعدة الدهون طبقة ثنائية (SALB) طريقة

In order to mimic cell membranes, the supported lipid bilayer (SLB) is an attractive platform which enables in vitro investigation of membrane-related ...

Hollow Fiber Bioreactors for In Vivo-like Mammalian Tissue Culture

Tissue culture has been used for over 100 years to study cells and responses ex vivo. The convention of this technique is the growth of anchorage dependent cells on the 2-dimensional surface of tissue culture plastic. More recently, there is a growing body of data demonstrating more in vivo-like behaviors of cells grown in 3-dimensional culture systems. This manuscript describes in detail the set-up and operation of a hollow fiber bioreactor system for the in vivo-like culture of mammalian cells. The hollow fiber bioreactor system delivers media to the cells in a manner akin to the delivery of blood through the capillary networks in vivo. The system is designed to fit onto the shelf of a standard CO2 incubator and is simple enough to be set-up by any competent cell biologist with a good understanding of aseptic technique. The systems utility is demonstrated by culturing the hepatocarcinoma cell line HepG2/C3A for 7 days. Further to this and in line with other published reports on the functionality of cells grown in 3-dimensional culture systems the cells are shown to possess increased albumin production (an important hepatic function) when compared to standard 2-dimensional tissue culture.

Hollow Fiber Bioreactors for In Vivo-like Mammalian Tissue Culture

The functional behavior of cells in culture can be improved by culturing in more in vivo-like 3-dimensional culture environments16-21. This manuscript describes the set-up and operation of a hollow fiber bioreactor system for in vivo-like mammalian tissue culture.

المفاعلات الحيوية الألياف المجوفة ل<em&gt; في فيفو</em&gt; تشبه الثدييات زراعة الأنسجة

Tissue culture has been used for over 100 years to study cells and responses ex vivo. The convention of this technique is the growth of anchorage ...

Extraction of Plant-based Capsules for Microencapsulation Applications

Microcapsules derived from plant-based spores or pollen provide a robust platform for a diverse range of microencapsulation applications. Sporopollenin exine capsules (SECs) are obtained when spores or pollen are processed so as to remove the internal sporoplasmic contents. The resulting hollow microcapsules exhibit a high degree of micromeritic uniformity and retain intricate microstructural features related to the particular plant species. Herein, we demonstrate a streamlined process for the production of SECs from Lycopodium clavatum spores and for the loading of hydrophilic compounds into these SECs. The current SEC isolation procedure has been recently optimized to significantly reduce the processing requirements which are conventionally used in SEC isolation, and to ensure the production of intact microcapsules. Natural L. clavatum spores are defatted with acetone, treated with phosphoric acid, and extensively washed to remove sporoplasmic contents. After acetone defatting, a single processing step using 85% phosphoric acid has been shown to remove all sporoplasmic contents. By limiting the acid processing time to 30 hr, it is possible to isolate clean SECs and avoid SEC fracturing, which has been shown to occur with prolonged processing time. Extensive washing with water, dilute acids, dilute bases, and solvents ensures that all sporoplasmic material and chemical residues are adequately removed. The vacuum loading technique is utilized to load a model protein (Bovine Serum Albumin) as a representative hydrophilic compound. Vacuum loading provides a simple technique to load various compounds without the need for harsh solvents or undesirable chemicals which are often required in other microencapsulation protocols. Based on these isolation and loading protocols, SECs provide a promising material for use in a diverse range of microencapsulation applications, such as, therapeutics, foods, cosmetics, and personal care products.

This protocol/manuscript describes a streamlined process for the production of sporopollenin exine capsules (SECs) from Lycopodium clavatum spores and for the loading of hydrophilic compounds into these SECs.

كبسولات المستندة إلى مصنع استخراج للتطبيقات الكبسلة

Microcapsules derived from plant-based spores or pollen provide a robust platform for a diverse range of microencapsulation applications. Sporopollenin ...

Snap Chip for Cross-reactivity-free and Spotter-free Multiplexed Sandwich Immunoassays

Multiplexed protein analysis has shown superior diagnostic sensitivity and accuracy compared to single proteins. Antibody microarrays allow for thousands of micro-scale immunoassays performed simultaneously on a single chip. Sandwich assay format improves assay specificity by detecting each target with two antibodies, but suffers from cross-reactivity between reagents thus limiting their multiplexing capabilities. Antibody colocalization microarray (ACM) has been developed for cross-reactivity-free multiplexed protein detection, but requires an expensive spotter on-site for microarray fabrication during assays. In this work, we demonstrate a snap chip technology that transfers reagent from microarray-to-microarray by simply snapping two chips together, thus no spotter is needed during the sample incubation and subsequent application of detection antibodies (dAbs) upon storage of pre-spotted slides, dissociating the slide preparation from assay execution. Both single and double transfer methods are presented to achieve accurate alignment between the two microarrays and the slide fabrication for both methods are described. Results show that &#60;40 &#956;m alignment has been achieved with double transfer, reaching an array density of 625 spots/cm2. A 50-plexed immunoassay has been conducted to demonstrate the usability of the snap chip in multiplexed protein analysis. Limits of detection of 35 proteins are in the range of pg/mL.

We demonstrate a snap chip technology for performing cross-reactivity-free multiplexed sandwich immunoassays by simply snapping two slides. A snap apparatus is used for reliably transferring reagents from microarray-to-microarray. The snap chip can be used for any biochemical reactions requiring colocalization of different reagents without cross-contamination.

انجذاب شرائح لتحديدكم ساندويتش متعدد خالية إلى reactivity المشتركة وخالية من نصاب

Multiplexed protein analysis has shown superior diagnostic sensitivity and accuracy compared to single proteins. Antibody microarrays allow for thousands ...

Development of an Electrochemical DNA Biosensor to Detect a Foodborne Pathogen

Vibrio parahaemolyticus (V. parahaemolyticus) is a common foodborne pathogen that contributes to a large proportion of public health problems globally, significantly affecting the rate of human mortality and morbidity. Conventional methods for the detection of V. parahaemolyticus such as culture-based methods, immunological assays, and molecular-based methods require complicated sample handling and are time-consuming, tedious, and costly. Recently, biosensors have proven to be a promising and comprehensive detection method with the advantages of fast detection, cost-effectiveness, and practicality. This research focuses on developing a rapid method of detecting V. parahaemolyticus with high selectivity and sensitivity using the principles of DNA hybridization. In the work, characterization of synthesized polylactic acid-stabilized gold nanoparticles (PLA-AuNPs) was achieved using X-ray Diffraction (XRD), Ultraviolet-visible Spectroscopy (UV-Vis), Transmission Electron Microscopy (TEM), Field-emission Scanning Electron Microscopy (FESEM), and Cyclic Voltammetry (CV). We also carried out further testing of stability, sensitivity, and reproducibility of the PLA-AuNPs. We found that the PLA-AuNPs formed a sound structure of stabilized nanoparticles in aqueous solution. We also observed that the sensitivity improved as a result of the smaller charge transfer resistance (Rct) value and an increase of active surface area (0.41 cm2). The development of our DNA biosensor was based on modification of a screen-printed carbon electrode (SPCE) with PLA-AuNPs and using methylene blue (MB) as the redox indicator. We assessed the immobilization and hybridization events by differential pulse voltammetry (DPV). We found that complementary, non-complementary, and mismatched oligonucleotides were specifically distinguished by the fabricated biosensor. It also showed reliably sensitive detection in cross-reactivity studies against various food-borne pathogens and in the identification of V. parahaemolyticus in fresh cockles.

A protocol for the development of an electrochemical DNA biosensor comprising a polylactic acid-stabilized, gold nanoparticles-modified, screen-printed carbon electrode to detect Vibrio parahaemolyticus is presented.

تطوير Biosensor الكهروكيميائية الحمض النووي للكشف عن مسببات الأمراض المنقولة عن طريق الأغذية

Vibrio parahaemolyticus (V. parahaemolyticus) is a common foodborne pathogen that contributes to a large proportion of public health problems globally, ...