Name: hollow microneedle-based sensor for multiplexed transdermal electrochemical sensing
Uploaded: 2012-06-01T13:00:00
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Sandia è laboratorio multiprogram gestito da Sandia Corporation, una società Lockheed Martin, per gli Stati Uniti Detto Dipartimento dell&#39;Amministrazione nazionale per l&#39;energia di Sicurezza nucleare nell&#39;ambito del contratto DE-AC04-94AL85000. Gli autori riconoscono un finanziamento Laboratory Sandia National Laboratories &#39;Regia di Ricerca e Sviluppo (LDRD) del programma.

1. Microago Fabrication <ol><li> Utilizzando la modellazione tridimensionale del software Solidworks (Dassault Systemes SA, Velizy, Francia), la progettazione di un piramidale a forma di array di cava microneedle (Figura 1). 3-5 </li><li> Progettare una struttura di supporto per l&#39;array microneedle utilizzando software Magics RP 13 (Materialise NV, Leuven, Belgio). La struttura di supporto consente la resina di drenare dal dispositivo durante la fabbricazione e fornisce una base su cui ...

<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>

Molteplici aspetti del design di questo microago basato su sensori sono stati considerati prima di fabbricazione del dispositivo. Per utilizzare questo sensore per rilevare in tempo reale, il tempo di risposta del sensore deve essere bassa, in questo protocollo, ciascun sensore testato mostrato un tempo di risposta inferiore quindici secondi. Paste utilizzati nel presente protocollo sono stati scelti per la loro selettività nel vivo, in ambienti che contengono biomolecole elettroattivi che possono interferire ...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome del reattivo </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td></tr><tr><td> Piatto cavo flessibile </td><td> Molex </td><td> 3302/10SF </td></tr><tr><td> 0.003 &quot;tape Side lati </td><td> Melinex </td><td></td></tr><tr><td> 0.004 &quot;nastro biadesivo </td><td> Melinex </td><td></td></tr><tr><td> Lattato ossidasi </td><td> Sigma </td><td> L0638 </td></tr><tr><td> Glucosio ossidasi </td><td> Sigma </td><td> G7141 </td></tr><tr><td> Rodio su carbone </td><td> Sigma </td><td> 206164 </td></tr><tr><td> Polvere di grafite </td><td> Sigma </td><td> 385031000 </td></tr><tr><td> poli (etilenimmina) </td><td> Acros </td><td> 178570010 </td></tr><tr><td> Olio minerale </td><td> Sigma </td><td> M5904 </td></tr><tr><td> Glucosio </td><td> Sigma &lt;/ Td&gt; <td> G8270 </td></tr><tr><td> Lattato </td><td> Sigma </td><td> L1750 </td></tr><tr><td> Fast Blue RR sale </td><td> Sigma </td><td> F0500 </td></tr><tr><td> e-Shell 300 </td><td> EnvisionTEC </td><td></td></tr><tr><td> e-Shell 200 </td><td> EnvisionTEC </td><td></td></tr><tr><td> Ag / AgCl elettrodo di riferimento </td><td> Basi </td><td> MF-2052 </td></tr><tr><td> Pt filo </td><td> Basi </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 postindurimento sistema </td><td> EnvisionTEC </td><td></td></tr><tr><td> Acido fosforico </td><td> Pescatore </td><td> A366-4 </td></tr><tr><td> 60W Modello 6,75 CO 2 raster / vettore sistema laser </td><td> Universal Laser Systems </td><td> PLS6.75 </td></tr><tr><td> CorelDraw </td><td> Corel </td><td></td></tr><tr><td> Solidworks </td><td> Dassault Systemes </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

Lo sviluppo di un sistema di mini-invasiva di monitoraggio multiplex per l&#39;analisi rapida di molecole biologicamente rilevanti potrebbe offrire agli individui affetti da patologie croniche facile la valutazione del loro stato fisiologico immediato. Inoltre, potrebbe servire come strumento di ricerca per l&#39;analisi di complessi, multifattoriali condizioni mediche. Affinché tale sensore multianalyte da realizzare, deve essere minimamente invasiva, il campionamento di fluido interstiziale deve avvenire senza dolore o danni per l&#39;utente, e l&#39;analisi deve essere rapida e selettiva. Inizialmente sviluppato per il dolore senza somministrazione di farmaci, microaghi sono stati usati per fornire vaccini e agenti farmacologici (per esempio, insulina) attraverso la pelle. 1-2 Poiché questi dispositivi accedere allo spazio interstiziale, microaghi che sono integrati con i microelettrodi può essere utilizzato come transdermico sensori elettrochimici. Rilevamento selettivo di glucosio, glutammato, lattato, hacido perossido ydrogen, e ascorbico è stata dimostrata usando integrati microago elettrodi dispositivi con fibre di carbonio, paste carbonio modificati e platino rivestite microaghi polimero che servono come elementi di trasduzione. 3-7,8 Questa tecnologia dei sensori microneedle ha permesso un nuovo e raffinato approccio analitico per la rilevazione in situ e simultanea di più analiti. Multiplexing offre la possibilità di monitorare microambienti complessi, che sono altrimenti difficili da caratterizzare in modo rapido e minimamente invasiva. Ad esempio, questa tecnologia può essere utilizzata per il monitoraggio simultaneo dei livelli di extracellulari, glucosio, lattato e pH, 9 che sono importanti indicatori metabolici di stati di malattia 7,10-14 (ad esempio, cancro proliferazione) e esercizio indotta acidosi 15.

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Hollow Microneedle-based Sensor for Multiplexed Transdermal Electrochemical Sensing

Questo articolo descrive in dettaglio la costruzione di un multiplex microago basato su sensore. Il dispositivo viene sviluppato per il campionamento in situ e analisi elettrochimica di analiti multipli in maniera rapida e selettiva. Prevediamo medicina clinica e nella ricerca biomedica utilizza per questi microneedle basati su sensori.

Hollow microago-based sensore per Multiplexed transdermico elettrochimica Sensing

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

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