Denna artikel detaljer konstruktionen av en multiplexerad mikronål-baserad sensor. Anordningen håller på att utvecklas för in situ provtagning och elektrokemisk analys av flera analyter i en snabb och selektiv sätt. Vi ser framför oss klinisk medicin och biomedicinsk forskning använder för dessa mikronål-baserade sensorer.
Utvecklingen av en multiplex minimalinvasiv övervakningssystem för snabb analys av biologiskt relevanta molekyler skulle kunna erbjuda individer som lider av kroniska sjukdomar enkel bedömning av deras omedelbara fysiologiska tillstånd. Dessutom kan det tjäna som ett forskningsverktyg för analys av komplexa, multifaktoriella sjukdomar. För en sådan multianalyte sensor skall kunna förverkligas, måste det vara minimalt invasiva, provtagning av interstitiell vätska ska ske utan smärta eller skada för användaren, och analysen ska vara snabb och selektiv.
Ursprungligen utvecklades för smärtfri drug delivery, har mikronålar använts för att ge vacciner och farmakologiska medel (t.ex. insulin) genom huden. 1-2 Eftersom dessa enheter tillgång till mellanrummet kan mikronålar som är integrerade med mikroelektroder användas som transdermal elektrokemiska sensorer. Selektiv detektering av glukos, glutamat-, laktat-, hydrogen peroxid, och askorbinsyra har demonstrerats med användning integrerade mikronål-elektrodanordningarna med kolfibrer, modifierade pastor kol och platina-belagda mikronålar polymer som fungerar som transducerande element. 3-7,8
Denna mikronål sensorteknik har möjliggjort en ny och sofistikerad analytiskt förhållningssätt för in situ och samtidig detektering av flera analyter. Multiplexing ger möjlighet att övervaka komplexa mikromiljöer, som annars är svåra att karakterisera på ett snabbt och minimalt invasiva sätt. Exempelvis skulle denna teknik kunna användas för samtidig övervakning av extracellulära nivåer av glukos, laktat och pH, 9 vilka är viktiga metaboliska indikatorer på sjukdomstillstånd 7,10-14 (t.ex. cancer proliferation) och ansträngningsutlöst acidos. 15
Flera aspekter av utformningen av denna mikronålen-sensor ansågs före Komponentframställning. För att kunna använda denna sensor i realtid upptäckt, måste svarstiden för sensorn vara låg, i detta protokoll uppvisade varje testad sensor en svarstid under femton sekunder. Pastor i detta protokoll har också valt för sin selektivitet inom in vivo miljöer som innehåller elektroaktiva biomolekyler som kan störa elektrod svar. Förutom att klistra komposition, de verksamma potentialer valda för att min…
The authors have nothing to disclose.
Sandia är multiprogram laboratorium som drivs av Sandia Corporation, en Lockheed Martin Company, för Förenta Anges Department of Energy National Nuclear Security Administration i kontraktet DE-AC04-94AL85000. Författarna erkänner finansiering från Sandia National Laboratories "Laboratory Regi Research & Development (LDRD) program.
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 |