Name: a microfluidic-based electrochemical biochip for label-free dna hybridization analysis
Uploaded: 2014-09-10T13:00:00
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著者は、財政支援のためにロバート·W·ドイツ財団、防衛脅威削減局（DTRA）、研究とイノベーションの国立科学財団新興フロンティア（EFRI）を認める。著者はまた、クリーンルーム施設のサポートのためにメリーランド州NanocenterとそのFablabに感謝します。

マイクロ流体チップの微細加工1。 <ol><li>電気化学チップを準備する<ol><li>柄ゴールド電極<ol><li>アセトン、メタノール、及びイソプロパノール（「AMI」クリーン）ブランク4インチシリコンウェハ（プライムグレードの品質）をすすぐ。 N 2銃で乾燥させ、脱イオン水（DI）で、ウェハからイソプロパノールを洗い流す。 </li><li>プラズマ強化化学蒸着（PECVD）ツールを使用して厚さ1μm?...

<ol>
	<li>Hong, J., Edel, J. B., deMello, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micro-+and+nanofluidic+systems+for+high-throughput+biological+screening.">Micro- and nanofluidic systems for high-throughput biological screening.</a> Drug Discov. Today. 14, 134-146 (2009).</li><li>Sun, Y., Kwok, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymeric+microfluidic+system+for+DNA+analysis.">Polymeric microfluidic system for DNA analysis.</a> Anal. Chim. Acta. 556, 80-96 (2006).</li><li>Xu, Y., Yang, X., Wang, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review:+aptamers+in+microfluidic+chips.">Review: aptamers in microfluidic chips.</a> Anal. Chim. 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H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Typing+and+subtyping+influenza+virus+using+DNA+microarrays+and+multiplex+reverse+transcriptase+PCR.">Typing and subtyping influenza virus using DNA microarrays and multiplex reverse transcriptase PCR.</a> J. Clin. Microbiol. 39, 696-704 (2001).</li><li>Gautier, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hybridization-induced+interfacial+changes+detected+by+non-faradaic+impedimetric+measurements+compared+to+faradaic+approach.">Hybridization-induced interfacial changes detected by non-faradaic impedimetric measurements compared to faradaic approach.</a> J. Electroanal. Chem. 610, 227-233 (2007).</li><li>Ma, Y., Jiao, K., Yang, T., Sun, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensitive+PAT+gene+sequence+detection+by+nano-SiO2/p-aminothiophenol+self-assembled+films+DNA+electrochemical+biosensor+based+on+impedance+measurement.">Sensitive PAT gene sequence detection by nano-SiO2/p-aminothiophenol self-assembled films DNA electrochemical biosensor based on impedance measurement.</a> Sensor. Actuat. B-Chem. 131, 565-571 (2008).</li><li>Kim, J. H. -. S., Marafie, A., Jia, X. -. Y., Zoval, J. V., Madou, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+DNA+hybridization+kinetics+in+a+microfluidic+flow+channel.">Characterization of DNA hybridization kinetics in a microfluidic flow channel.</a> Sensor. Actuat. B-Chem. 113, 281-289 (2006).</li><li>Dykstra, P. H., Roy, V., Byrd, C., Bentley, W. E., Ghodssi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+electrochemical+sensor+array+for+characterizing+protein+interactions+with+various+functionalized+surfaces.">Microfluidic electrochemical sensor array for characterizing protein interactions with various functionalized surfaces.</a> Anal. Chem. 83, 5920-5927 (2011).</li><li>Ben-Yoav, H., Dykstra, P. H., Bentley, W. E., Ghodssi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Microfluidic-based+electrochemical+biochip+for+label-free+diffusion-restricted+DNA+hybridization+analysis.">A Microfluidic-based electrochemical biochip for label-free diffusion-restricted DNA hybridization analysis.</a> Biosens. 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Acta. 643, 26-37 (2009).</li><li>Arinaga, K., Rant, U., Tornow, M., Fujita, S., Abstreiter, G., Yokoyama, N. <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+surface+charging+during+the+coadsorption+of+mercaptohexanol+to+DNA+layers+on+gold:+Direct+observation+of+desorption+and+layer+reorientation.">The role of surface charging during the coadsorption of mercaptohexanol to DNA layers on gold: Direct observation of desorption and layer reorientation.</a> Langmuir. 22, 5560-5562 (2006).</li><li>Katz, E., Willner, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probing+biomolecular+interactions+at+conductive+and+semiconductive+surfaces+by+impedance+spectroscopy:+Routes+to+impedimetric+immunosensors,+DNA-sensors,+and+enzyme+biosensors.">Probing biomolecular interactions at conductive and semiconductive surfaces by impedance spectroscopy: Routes to impedimetric immunosensors, DNA-sensors, and enzyme biosensors.</a> Electroanalysis. 15, 913-947 (2003).</li></ol>

私たちの手順は、マイクロ流体ベースの電気化学バイオチップの製造およびDNAハイブリダイゼーション事象の分析のためのその利用を実証する。高収量制御微細加工プロセスを通して、私たちは、電気化学変換器のアレイに統合マイクロスケールチャネルから構成デバイスを開発しています。私たちは、反復的なアプローチを通じて、電気化学チップとマイクロ流体チャネル型のフォトリソ?...

マイクロ流体ラボ·オン·チップ（LOC）のデバイスは、臨床診断、環境モニタリングおよび生物医学研究に多くの利点を提供する。これらのデバイスは、処置の多様な試薬の混 ​​合、結合ベースの親和性、シグナル伝達、および細胞培養を含む1-4に行うことができるチップの領域に流体の流れを制御するためのマイクロ流体チャネルを利用する。マイクロフルイディクスは、マイクロウェルプレートリーダーまたは電気泳動ゲルシフトアッセイのような従来の臨床診断ツールに比べて多くの利点を提供します。マイクロ流体デバイスは、同様のアッセイを実行するために大きさの2から3桁（マイクロリットルとは対照的にナノリットル）より少ない試薬を必要とします。また、これらのデバイスは、いくつかの生物学的事象は、チャネル5,6内の種の小さい閉じ込めに起因し発生することにより、速度を増加させることができる。第三に、センサは、無標識de​​tectioを提供することができるリソグラフィ及びエッチング技術を用いて、マイクロ流体デバイス内に統合することができる。nは。最後に、これらのデバイスは製造が安価であり、7〜10を動作させるために、技術者の一部にはほとんどの作業を必要とします。 ラベルフリー検出は、典型的には、光学的または電気的変換器を用いて行われる。光デバイスが原因サンプル中の分析でより低い干渉により良いセンシング性能を提示することができます。それにもかかわらず、その性能は、サンプルのバックグラウンドは、センサ11と同じ共振波長を有する場合において損なわれる。マイクロ流体システムにおいて生物学的および化学的検出を行うために電気信号を使用することには多くの利点がある。これらのセンサは、一般的にのみ作動するようにパターニングされた電極を必要とするため製造が本質的にあまり複雑である。他の信号のモダリティは、信号12-15に変換するための変換器が必要になることがありながら、また、電気信号は、直接、ほとんどの測定機器とインターフェースすることができます。電気センサーは、一般的にimpedancの変化を測定電子16,17、容量18、またはレドックス活性が19。これらのシステムは小型化されるが、新たな課題が提示される。克服すべき最も重要な課題は、（低いサンプル体積及びレイノルズ数に対する）流体の試料調製、混合、（建設資材と分析物との間の毛管力、表面粗さ、化学的相互作用を含む）の物理的及び化学的効果、低い信号 - を20-23、複雑な生物学的サンプル（ 例えば 、血液および唾液）における電気活性分析物からの潜在的な干渉（縮小表面積および体積によって生成される）信号対雑音比。これらの効果の詳しい調査の結果、彼らの全体的なパフォーマンスを改善だろ再現可能な方法で、これらのデバイスの正確な製造および操作のためのガイドラインになります。 DNAハイブリダイゼーションの検出は、遺伝性疾患24,25とCANCのさまざまな形態を診断するために広く使用されているえー26。毎年、インフルエンザの複数の株は、DNAハイブリダイゼーション技術27からの結果を使用している患者において同定される。インフルエンザウイルスは、米国だけで28人が死亡、毎年36,000を占めています。このような例としては、感度または特異性を犠牲にすることなく低いサンプル体積とし、わずかなコストでプレートリーダーまたはゲルシフトアッセイと同じアッセイ技術を実行することができるベンチトップマイクロ流体デバイスから利益を得ることができる。によるラベルフリー電気化学センシングの多くの利点には、DNAハイブリダイゼーション事象29,30の検出のために広く使用されている。 （ミリメートルの範囲内）マクロスケール電極が関心の溶液ビーカー中に浸漬されている設定は、それらの一致する相補的配列への一本鎖DNA配列の結合キネティクスに関する非常に機密性の高いデータを提供するために使用することができる。最近では、MICR電気化学センシングを組み込んでも数少ない進歩があったDNAハイブリダイゼーションのためのofluidics。研究は、ハイブリダイゼーション動力学31とマイクロ流体チャネルにおける検出するためのセンサ15の統合に関して行われてきた。しかし、依然として複雑な試料調製工程なしで並列にDNAハイブリダイゼーション事象を分析することができる迅速なハイスループットマイクロ流体装置の必要性が存在する。 この研究で提示デバイスは、複数の相互作用が並行して、複雑な試料調製工程なしでスクリーニングされるのを可能にするプラットフォームを提供する。私たちのプロトコルは、電気化学バイオチップは、微小電気機械システム（MEMS）技術32,33で微細加工されているかを、マイクロ流体ベースの紹介。私たちは、ポリジメチルシロキサン（PDMS）製のマイクロ流体チップ、および電極のアレイで構成される電気化学チップ、両方の製造プロセスを説明する。一本鎖DNAプローブを用いたバイオチップの化学的機能も対処される。最後に、ABIL具体的なssDNA標的を検出および分析するためのバイオセンサーのITYが実証される。全体的に、マイクロ流体ベースの電気化学バイオチップは、迅速かつハイスループット分析技術である。これは、生物学的分子と導電性の変換器間の相互作用を調査するために使用することができ、ラボオンチップ、さまざまな用途に利用することができる。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="765">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:155px;">Company</td>
			<td style="width:227px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Material</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td style="width:227px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">4&#39;&#39; Silicon wafer</td>
			<td style="width:155px;">Ultrasil</td>
			<td style="width:227px;">4-5664</td>
			<td>Single side polished; P-type; Boron doped; Orientation 1-0-0; Thickness 500 micron; Resistance 10-20 ohm*cm</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Shipley 1813 photoresist (&#34;PR1&#34;)</td>
			<td style="width:155px;">Microchem</td>
			<td style="width:227px;"></td>
			<td style="width:167px;">positive photoresist</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">AZ5214 photoresist (&#34;PR2&#34;)</td>
			<td style="width:155px;">Hoechst Celanse</td>
			<td style="width:227px;"></td>
			<td style="width:167px;">positive photoresist</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">SU-8 50 photoresist (&#34;PR3&#34;)</td>
			<td style="width:155px;">Microchem</td>
			<td style="width:227px;"></td>
			<td style="width:167px;">negative photoresist</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Gold etchant</td>
			<td style="width:155px;">Transene</td>
			<td style="width:227px;">TFA</td>
			<td style="width:167px;">No dilution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Chromium etchant</td>
			<td style="width:155px;">Transene</td>
			<td style="width:227px;">1020AC</td>
			<td style="width:167px;">No dilution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">PDMS elastomer</td>
			<td style="width:155px;">Dow Corning</td>
			<td style="width:227px;">3097366 1004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">PDMS curing agent</td>
			<td style="width:155px;">Dow Corning</td>
			<td style="width:227px;">3097358 1004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Biopsy punching tool</td>
			<td style="width:155px;">Healthlink</td>
			<td style="width:227px;">BP20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Tygon flexible tubing</td>
			<td style="width:155px;">Cole Parmer&#160;</td>
			<td style="width:227px;">R 3603</td>
			<td>.015&#34;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Tygon flexible adapter</td>
			<td style="width:155px;">Cole Parmer&#160;</td>
			<td style="width:227px;">06417-41</td>
			<td>.0625&#34;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">1 mL syringe</td>
			<td style="width:155px;">Beckton-Dickenson</td>
			<td align="right" style="width:227px;">301025</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Monobasic potassium phosphate</td>
			<td style="width:155px;">Fluka</td>
			<td align="right" style="width:227px;">1551139</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Potassium phosphate dibasic anhydrous</td>
			<td style="width:155px;">Sigma</td>
			<td style="width:227px;">RES20765-A7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Sodium chloride</td>
			<td style="width:155px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:227px;">S7653</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">tris(2-carboxyethyl)phosphine</td>
			<td style="width:155px;">Aldrich</td>
			<td style="width:227px;">C4706</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">6-mercapto-1-hexanol</td>
			<td style="width:155px;">Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:227px;">451088</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">20x concentrated saline-sodium citrate buffer</td>
			<td style="width:155px;">Sigma</td>
			<td align="right" style="width:227px;">93017</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Potassium hexacyanoferrate(III)</td>
			<td style="width:155px;">Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:227px;">455946</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Sodium ferrocyanide</td>
			<td style="width:155px;">Aldrich</td>
			<td style="width:227px;">CDS001589</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Target ssDNA #1</td>
			<td style="width:155px;">Integrated DNA Technologies (IDT)</td>
			<td style="width:227px;">100 nmole DNA oligo</td>
			<td>5&#8217;-/5ThioMC6-D/AAAGCTCCGATAGCGCTCCG 
			TGGACGTCCC-3&#8217;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Complementary ssDNA #1</td>
			<td style="width:155px;">Integrated DNA Technologies (IDT)</td>
			<td style="width:227px;">100 nmole DNA oligo</td>
			<td>5&#8217;-GGGACGTCCACGGAGCGCTA 
			TCGGAGCTTT-3&#8217;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Target ssDNA #2</td>
			<td style="width:155px;">Integrated DNA Technologies (IDT)</td>
			<td style="width:227px;">100 nmole DNA oligo</td>
			<td>5&#8217;-/5ThioMC6-D/ACGCGTCAGGTCATTGACGA 
			ATCGATGAGT-3&#8217;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Complementary ssDNA #2</td>
			<td style="width:155px;">Integrated DNA Technologies (IDT)</td>
			<td style="width:227px;">100 nmole DNA oligo</td>
			<td>5&#8217;-ACTCATCGATTCGTCAATGA 
			CCTGACCCGT-3&#8217;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Target ssDNA #3</td>
			<td style="width:155px;">Integrated DNA Technologies (IDT)</td>
			<td style="width:227px;">100 nmole DNA oligo</td>
			<td>5&#8217;-/5ThioMC6-D/ACCTAGATCCAGTAGTTAGA 
			CCCATGATGA-3&#8217;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Complementary ssDNA #3</td>
			<td style="width:155px;">Integrated DNA Technologies (IDT)</td>
			<td style="width:227px;">100 nmole DNA oligo</td>
			<td>5&#8217;-TCATCATGGGTCTAACTACT 
			GGATCTAGGT-3&#8217;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;"></td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td style="width:227px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Instrument</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td style="width:227px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD)</td>
			<td style="width:155px;">Oxford Instruments</td>
			<td style="width:227px;">PlasmaLab System 100</td>
			<td>Chamber pressure 1000 mTorr, Tempreture 200 celsius degrees, RF power 20 W, Gasses: a) N2O flow rate 710 sccm; b) a composition of 5% SiH4 and 95% N2 gasses flow rate 170 sccm, SiO2 growth rate 690 Angstrom/minute.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">DC sputtering unit</td>
			<td style="width:155px;">AJA International</td>
			<td style="width:227px;">ATC 1800-V</td>
			<td>For Chrome: Chamber pressure 10 mTorr, Argon flow rate 20 sccm, Supplied DC power 200 W, Sputter rate 10 nm/min. For Gold: Chamber pressure 10 mTorr, Argon flow rate 20 sccm, Supplied DC power 200 W, Sputter rate 36 nm/min.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">E-beam evaporation system</td>
			<td style="width:155px;">Denton</td>
			<td style="width:227px;">Custom-built</td>
			<td>For Titanium: Chamber pressure &#60;2E-6 Torr, Supplied power to the e-gun 7.5k W, Filament current 150-200 mA, Evaporation rate 6-10 Angstrom/second. For Platinum: Chamber pressure &#60;2E-6 Torr, Supplied power to the e-gun 7.5k W, Filament current 150-200 mA, Evaporation rate 2-3 Angstrom/second.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Potentiostat</td>
			<td style="width:155px;">CH Instruments</td>
			<td style="width:227px;">660D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Syringe pump</td>
			<td style="width:155px;">KD Scientific</td>
			<td style="width:227px;">KDS230</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a microfluidic-based electrochemical biochip for label-free dna hybridization analysis

マイクロスケールに分析ベンチトップ手順の小型化、反応時間、コスト、及び前処理ステップの統合に関して有意な利点を提供する。それはポイント·オブ·ケア各種疾患のバイオマーカーでのリアルタイム評価のための技術を提供するためのDNAハイブリダイゼーション事象の解析に向けて、これらのデバイスを利用することが重要です。しかし、デバイスのフットプリントは、さまざまな物理現象の増加優位性を低下させる。これらの現象は、加工精度や装置の動作信頼性に影響を与える。したがって、正確な全体的なパフォーマンスを改善するために、再現可能な方法でこれらのデバイスを製造し操作する大きな必要性がある。ここでは、プロトコルおよび製造およびDNAハイブリダイゼーション事象の正確な分析のためのマイクロ流体ベースの電気化学バイオチップの動作に用いられる方法を記載する。バイオチップは2つの部分から構成されています。マイクロ流体チップを搭載した3ポリジメチルシロキサン（PDMS）からなる平行マイクロチャネル、及び3×3配列の電気化学的マイクロチップ。 DNAハイブリダイゼーション事象は、電気化学インピーダンス分光法（EIS）分析を用いて検出される。 EISの分析は、これらの長さスケールでの支配的な電気化学システムのプロパティの監視のバリエーションを可能にします。バイオセンサーの両方の電荷移動と拡散抵抗の変化をモニターする能力によって、私達は20分以下、相補鎖DNA標的に対する選択性は3.8 nMでの計算された検出限界、および他の非相補的ssDNAを13％の交差反応性を実証インキュベーション。この方法は、マイクロスケールの領域における拡散の挙動に解明することによって、およびDNAハイブリダイゼーション事象の研究を可能にすることによって、小型化デバイスの性能を向上させることができる。

実験装置のための制御可能かつ正確な製造プロセスは、研究に不可欠である。これは、研究者が再現可能なハイスループット実験を得ることができる。ここでは、マイクロ流体ベースの電気化学バイオチップ（ 図1）の高い収率、高い再現性の微細加工プロセスを実証している。低い故障率で、いくつかのデバイスは、溶液の漏れにつながる接合の問題を示している。バイオチッ...

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

私たちは、DNAハイブリダイゼーション検出のためのマイクロ流体ベースの電気化学バイオチップを提供する。のssDNAプローブ官能化に続いて、特異性、感度、および検出限界は、相補的および非相補的なssDNA標的と研究されている。結果は、3.8 nMでの検出限界で、電気化学システム上のDNAハイブリダイゼーション事象の影響を例示する。

ラベルフリーDNAハイブリダイゼーション分析のためのマイクロ流体ベースの電気化学バイオチップ

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

A Microfluidic-based Hydrodynamic Trap for Single Particles

単一粒子のためのマイクロ流体ベースの流体力学的トラップ

The ability to confine and manipulate single particles in free solution is a key enabling technology for fundamental and applied science.  Methods for ...

生物工学

Fabrication of Electrochemical-DNA Biosensors for the Reagentless Detection of Nucleic Acids, Proteins and Small Molecules

核酸、タンパク質と低分子のReagentless検出用電気化学DNAバイオセンサーの作製

As medicine is currently practiced, doctors send specimens to a central laboratory for testing and thus must wait hours or days to 
receive the results. ...

Non-contact, Label-free Monitoring of Cells and Extracellular Matrix using Raman Spectroscopy

ラマン分光法を用いた細胞と細胞外マトリックスの非接触、ラベルフリーの監視

Non-destructive, non-contact and label-free technologies to monitor cell and tissue cultures are needed in the field of biomedical research.1-5 However, ...

Hollow Microneedle-based Sensor for Multiplexed Transdermal Electrochemical Sensing

多重経皮電気化学センシングのための中空マイクロニードルベースの​​センサ

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

Bacterial Detection &amp; Identification Using Electrochemical Sensors

Bacterial Detection & Identification Using Electrochemical Sensors

電気化学センサを用いた細菌検出＆識別

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

Multi-analyte Biochip (MAB) Based on All-solid-state Ion-selective Electrodes (ASSISE) for Physiological Research

Multi-analyte Biochip MAB Based on All-solid-state Ion-selective Electrodes ASSISE for Physiological Research

生理学的研究のための全固体型イオン選択性電極（ASSISE）に基づき、多検体バイオチップ（MAB）

Lab-on-a-chip (LOC) applications in environmental, biomedical, agricultural, biological, and spaceflight research require an ion-selective electrode (ISE) ...

Microfluidic-based Electrotaxis for On-demand Quantitative Analysis of Caenorhabditis elegans' Locomotion

Microfluidic-based Electrotaxis for On-demand Quantitative Analysis of Caenorhabditis elegans' Locomotion

のオンデマンド定量分析のためのマイクロ流体ベースの走電性<em&gt;線虫（Caenorhabditis elegans）</em&gt; &#39;ロコモーション

The nematode Caenorhabditis elegans is a versatile model organism for biomedical research because of its conservation of disease-related genes and ...

Use of Label-free Optical Biosensors to Detect Modulation of Potassium Channels by G-protein Coupled Receptors

Gタンパク質共役受容体によるカリウムチャネルの調節を検出するために、ラベルフリー光学バイオセンサの使用

Ion channels control the electrical properties of neurons and other excitable cell types by selectively allowing ions to flow through the plasma ...

A Label-free Technique for the Spatio-temporal Imaging of Single Cell Secretions

単一細胞分泌物の時空間イメージング用ラベルフリー技術

Inter-cellular communication is an integral part of a complex system that helps in maintaining basic cellular activities. As a result, the malfunctioning ...

Label-free Single Molecule Detection Using Microtoroid Optical Resonators

マイクロトロイドの光共振器を用いたラベルフリー単一分子検出

Detecting small concentrations of molecules down to the single molecule limit has impact on areas such as early detection of disease, and fundamental ...