【华体汇app下载】基于免疫微传感器的微流体系统
发布时间:2021-07-23  

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华体汇app下载|1章节近几年,基于电化学原理的安培酶免疫检测发展很快,在食品工业、环境监测与处置、生物技术及临床临床等领域都具有普遍的应用于。利用抗原抗体之间的特异性内亲和起到以及酶的催化剂缩放起到,通过检测与待测物浓度涉及的电流信号构建生物分子的检测和辨识,相对于传统的光谱免疫检测具备号召慢、灵敏度低、成本低、体积小等特点基于MEMS工艺在硅衬底上制取微电极结构构建免疫检测,需要构建免疫系统传感器器件的微型化、检测试剂的微量化以及生产的批量简化但这类免疫系统传感器仍正处于实验室研究阶段,很多性能还有待提高,例如传感器的稳定性和一致性较好,这在相当大程度上妨碍了其向实用化、市场化方向的发展影响微型免疫系统传感器稳定性和一致性的因素较多,还包括生物敏感膜的质量以及免疫检测过程中的可控性等首先生物敏感膜是生物传感器的辨识元件,是生物传感器的核心对于日益微型化的免疫系统传感器,既必须在微尺度上行免疫系统分子的固相化,又要确保固相免疫系统分子的数量和活性,同时又要确保有所不同免疫系统传感器生物敏感膜烧结的一致性,具备相当大的可玩性常规对微传感器脆弱表面展开标记的方法,无论在同化机理上是使用共价融合还是物理导电,多使用洗净、滴涂等方法来构建每次对样品的处置时间以及试剂加到量的多少,往往因人而异,同时也不受环境条件的影响,使制取的生物敏感膜的稳定性和一致性无法确保因此必须展开生物敏感膜烧结过程的可控性技术和方法研究,以提升传感器的一致性和稳定性其次,根据电流型免疫系统传感器检测的原理和特点,在免疫检测的过程中必须依序在传感器表面重新加入待测抗原、酶标抗体以及反应底物,并要在这些过程中对电极表面展开重复清除如此繁复的试剂加到过程目前在实验室阶段多使用人工滴加的方法来已完成,带给的不平稳因素众多,很难确保传感器工作环境的平稳和标准,从而影响传感器检测结果的稳定性和可靠性基于以上考虑到,本文在MEMS工艺制取的电极型免疫系统微传感芯片的基础上,设计和制取微反应室以及微出入样闸极,利用SU-8胶和PDMS等材料搭起微流体系统,借以融合蠕动泵已完成敏感膜固定化及进样和清除等免疫检测操作过程,避免人为阻碍,提高生物敏感膜制取以及免疫反应环境,探寻提升生物敏感膜烧结的稳定性和一致性,为提升免疫系统微传感器检测一致性的研究累积方法和经验2系统设计和制作根据免疫系统传感器检测的原理及特点,并针对提升微型免疫系统生物传感器稳定性和一致性的必须,展开微流体系统的设汁和研究设计面向应用于简化和平稳的免疫检测系统,考虑到低成本和易操作者等因素,使用将扰反应室和反应电极分别制作的方法实验时在电极片表面黏附微结构构成微反应系统展开免疫检测,反应完结后可以将反应室与电极分离,相对于重复使用的反应电极,微反应药厂可以经处置后构建重复使用2.1微流体系统的结构设计基于MEMS工艺制取的电极型免疫系统微传感器结构如图1右图,还包括圆形的工作电极和环形的对电极,工作电极脆弱面积为1mm2,该免疫系统传感器具备微型化、试剂用量较少的特点根据免疫系统传感器的工作原理,设计还包括微型反应室和出入样闸极的微流体系统,因应蠕动泵构建自动加样系统以构建免疫检测过程微流体结构如图2右图,微反应室搭起在由工作电极和对电极所构成的脆弱反应区域上通过计算出来检测时电极表面所须要样品的体积,设计低为500m、直径为5mm的圆柱形微反应室,将微型免疫系统电极置放其中心在微小空间内展开液体样品的出入样品操作者,认同不会对微反应室壁和电极表面产生一定压力为了确保整个反应室的密封性和电极表面敏感区域免遭流体冲击而维持敏感膜的完好无损,同时为了确保脆弱电极表面免疫反应和电化学反应再次发生的皆一性,综合出入样流速及确保电极表面样品均匀分布等因素,适合设计微室结构以及入液口和出有液口的数量和尺寸,使得在没微阀的情况下,实验试剂在转入微室后需要较好地产于于反应电极表面区域,能够被成功排泄会残余在微室内根据以上考虑到,实验中设计了4种有所不同结构,如图3右图,中心圆柱体是微反应室腔,顶部的小圆柱体为进液闸极,底部的方形结构为设计的出液闸极,入液口方位有中心和边缘方位两种,出液闸极数量有4种2.2微流体结构制取材料的研究2.2.1微流体结构材料的自由选择PDMS具备有毒、用浇铸法能拷贝微地下通道、加工简单较慢和成本低等特点,所以自由选择将PDMS覆于模具上,烧结成膜后漏下来压于电极片表面上密封包含微反应室,这样PDMS具备较好的化学惰性,可以防止微闸极对反应试剂的污染而且PDMS烧结后的弹性可以缓冲器微流带给的对微反应室的力的起到,容许外力均匀分布地产生在电极表面的周围2.2.2微流体结构模具材料的自由选择在MEMS工艺中,500m的反应室高度坚硬,如用深刻印象蚀等工艺在硅片上构建如此浅的结构更为艰难SU-8胶是MEMS工艺中的一种厚胶材料,常用于深结构的制取,故实验使用SU-8胶制作微流体结构模具而如此薄的SU-8胶所带给的形变和表面张力在制作过程中严重影响到硅片的形状,故使用玻璃圆片为材料,这样也减少了成本3建模结果对于电流型免疫系统传感器,其免疫反应和电化学反应主要发生于中心圆形工作电极区域在微小的反应空间内,如果标记溶液、待检测样品、清洗液等试剂需要以工作电极圆心为中心,在圆形电极表面均匀分布和平面的流动和产于来参予反应,在敏感膜烧结的过程中将需要提升生物敏感膜烧结过程的一致性,从而确保生物敏感膜的质量在免疫反应过程中将需要增进敏感膜表面抗原抗体之间免疫反应的皆一性,同时增进脆弱表面电化学反应再次发生的一致性,从而提升传感器的响应速度并减小信号号召在清除的过程中需要减少电极脆弱表面清除的洁净性和一致性,增加非特异性信号阻碍给传感器检测所带给的偏差,减少检测的稳定性和一致性同时可以防止因反应液局部密集所带给的电流分解失衡,防止敏感膜表面受力失衡产生的局部开裂等问题根据设计的4种微流体结构,实验使用fluent软件展开微流体仿真,检验有所不同结构的可行性,通过性能上的一些核对,自由选择适合的微反应室和出入样闸极结构3.1流速与密度产于建模如图4右图,对试剂在出入样、清除等操作过程中的流动情况展开建模试剂转入微反应室后,在电极表面附近,液体的流速以电极表面平面试剂在电极表面产于更为均匀分布,没液体局部集中于、产于不平面的情况经常出现4种结构下反应试剂需要平均分配地流向到脆弱反应区域参与反应,抵达电极表面后都能均匀分布于敏感区域及其周围,较好地参予反应,同时使用PBS缓冲液也需要较好地已完成清除任务3.:华体汇app下载。

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