Summary

Hollow Microneedle basado en sensores para la detección electroquímica multiplexado transdérmica

Published: June 01, 2012
doi:

Summary

Este artículo detalla la construcción de un multiplexado basado en el sensor de microagujas. El dispositivo está siendo desarrollado para el muestreo in situ y el análisis electroquímico de múltiples analitos en una manera rápida y selectiva. Tenemos la visión de la medicina clínica y la investigación biomédica utiliza para estos sensores de microagujas basadas en.

Abstract

El desarrollo de un sistema de monitorización mínimamente invasiva multiplexado para el análisis rápido de las moléculas biológicamente relevantes podrían ofrecer a las personas que sufren de condiciones médicas crónicas evaluación fácil de su estado fisiológico inmediato. Además, podría servir como una herramienta de investigación para el análisis de las condiciones médicas complejas, multifactoriales. A fin de que dicho sensor multianalítico a ser realizado, debe ser mínimamente invasiva, el muestreo de líquido intersticial debe ocurrir sin dolor o daño para el usuario, y el análisis debe ser rápido, así como selectiva.

Inicialmente desarrollado para el dolor sin la administración de fármacos, microagujas han sido utilizados para entregar vacunas y agentes farmacológicos (por ejemplo, insulina) a través de la piel. 1-2 Puesto que estos dispositivos acceder al espacio intersticial, microagujas que se integran con microelectrodos se puede utilizar como transdérmica electroquímicas sensores. Detección selectiva de la glucosa, glutamato, lactato, hácido peróxido ydrogen, y ascórbico se ha demostrado utilizando electrodos integrados microaguja-dispositivos con fibras de carbono, modificados pastas de carbono, y revestidos de platino-microagujas polímeros que sirven como elementos de transducción. 3-7,8

Esta tecnología de sensores de microagujas ha permitido un enfoque novedoso y de análisis sofisticado para la detección in situ y simultánea de múltiples analitos. Multiplexación ofrece la posibilidad de monitorear microambientes complejos, que son de otra manera difícil de caracterizar de una manera rápida y mínimamente invasiva. Por ejemplo, esta tecnología podría ser utilizada para el control simultáneo de los niveles extracelulares de, glucosa, lactato y pH 9, que son importantes indicadores metabólicos de estados de enfermedad 7,10-14 (por ejemplo, cáncer de proliferación) y acidosis inducida por el ejercicio. 15

Protocol

1. Fabricación Microneedle Uso de modelado tridimensional software de SolidWorks (Dassault Systèmes SA, Vélizy, Francia), el diseño de una matriz de forma piramidal de microagujas huecas (Figura 1) 3-5. Diseñar una estructura de apoyo para la matriz de microagujas con Magics RP 13 software (Materialise NV, Lovaina, Bélgica). La estructura de soporte permite que la resina para drenar desde el dispositivo durante la fabricación y proporciona una base sobre la cual la…

Discussion

Múltiples aspectos del diseño de este sensor de microagujas basado fueron considerados antes de la fabricación del dispositivo. Para poder utilizar este sensor de detección en tiempo real, el tiempo de respuesta del sensor debe ser baja, en este protocolo, cada sensor de prueba mostraron un tiempo de respuesta por debajo de quince segundos. Las pastas se utilizan en este protocolo fueron elegidos también por su selectividad en vivo en ambientes que contienen biomoléculas electroactivos que pueden interfer…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Sandia es un laboratorio multiprograma operado por Sandia Corporation, una compañía de Lockheed Martin, para el Reino Dicho Departamento de Nacional de Energía Nuclear Security Administration bajo el contrato DE-AC04-94AL85000. Los autores agradecen la financiación del Laboratorio Nacional de Sandia Laboratories Dirección de Investigación y Desarrollo (LDRD) del programa.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number
Flat flexible cable Molex 3302/10SF
0.003″ Side sided tape Melinex  
0.004″ Double sided tape Melinex  
Lactate oxidase Sigma L0638
Glucose oxidase Sigma G7141
Rhodium on carbon Sigma 206164
Graphite powder Sigma 385031000
poly(ethylenimine) Acros 178570010
Mineral oil Sigma M5904
Glucose Sigma G8270
Lactate Sigma L1750
Fast Blue RR salt Sigma F0500
e-Shell 300 EnvisionTEC  
e-Shell 200 EnvisionTEC  
Ag/AgCl reference electrode Basi MF-2052
Pt wire Basi  
PGSTAT12 AutolabPotentiostat EcoChemie  
Perfactory RP EnvisionTEC  
Ottoflash Postcuring system EnvisionTEC  
Phosphoric acid Fisher A366-4
60W Model 6.75 CO2 raster/vector laser system Universal Laser Systems PLS6.75
CorelDraw Corel  
Solidworks Dassault Systemes 2009
Magics RP13 Materialise  

References

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Citer Cet Article
Miller, P. R., Skoog, S. A., Edwards, T. L., Wheeler, D. R., Xiao, X., Brozik, S. M., Polsky, R., Narayan, R. J. Hollow Microneedle-based Sensor for Multiplexed Transdermal Electrochemical Sensing. J. Vis. Exp. (64), e4067, doi:10.3791/4067 (2012).

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