border=0

Cantilever-sensoren basearre op hege molekulêre gewichts- en biopolymersysteem

<== foarige artikel |

Sensorike apparaten wêrby't de opfetterslak biologyske natuerlike kombinaasjes hjit biosensors. Yn 't regel wurde molekulêre kaaienkenningssystemen brûkt yn sokke systemen, wêrtroch natuerlike seleksiviteit foar bepaalde soarten substanzen is. Neffens it type erkennen kinne biologyske sensoren ferdield wurde yn trije groepen: biokatalytyske, affine en sensoren basearre op supramolekulêre struktueren. Yn it gefal fan biokatalytyske erkenning interakt de molekule fan 'e opfangstreklame mei de werkenbere substân, en dy reaksje resultaat yn it ûntstean fan in nij produkt, dat brûkt wurdt as ûnderdiel fan it meganisme om in biologyske reaksje yn in kontrolearre antwurd te feroarjen. In foarbyld fan biosensoargers binne gefoelens foar glukose, útfierd op basis fan mikromechanyske systemen: in leukose-oxidase is oanwêzich oan it oerflak fan 'e kanaleil, dy't, as yntegrearjen mei glukose, it okkidearret en it formulearret glukonsäure.

Wierskynlik binne ek biologyske applikaasjes mei helpmiddels fan mikrokantilers basearre op supramolekulêre struktueren. Karin G. Feller brûkt ferkeapjende kevyzjers om de groei's fan baktearjen op har oerflak te bestimmen, ôfhinklik fan de konsintraasje fan it antibiotika. De cantilevers waarden earder opnommen mei in laach fan aragose en pleatst foar 10 minuten yn oplossingen dy't baktearjes hawwe mei in antibiotika dy't de groei fan baktearens en sûnder in antibiotika slûpt. Dêrnei waard de massaansfergrutting fan 'e kantileur kontrolearre troch it kontrolearjen fan' e resonante frekwinsje. In sensor dy't basearre is op hingjende transducers, wurdt beskreaun, dy't bepaald wurdt troch de ferplichting fan 'e resonantefrekwinsje it proses fan keunstmjittings fan spesjale spoaren en hefstônes dy't yn' e oerflak mei in immunochemyske reaksje yn 'e oerflak binne. Under beskate omstannichheden (27 ° C en 97% feiligens) spoaren, absorbeare feiligens fan 'e wetterdamp fan' e omjouwing, hast folslein fermindere yn 4 oeren, wat bepaald waard troch de skeakel fan 'e resonantefrekwinsje fan' e kanal.

Op it stuit kinne technologyen de oprjochting fan mikroelektromechanyske systemen (MEMS) fermogen meitsje fan yndividuele virale dieltsjes mei sensibiliteit g / Hz (figuer 7.10a). It eksperimint wie it messen fan 'e massa fan 9,5 fg-vaccin-firus mei in kantine fan 1,8 μm breed en 4 μm >

Fig. 7.10 (a) Microcantilevers mei messenmessensitiviteit g / Hz, (b) in feilige fermogen yn 'e mjitte fan' e massa fan in iennige frije partyk.

Yn 'e lêste desennia is der in kritike trochbringing yn' e ûntwikkeling fan mikromechanyske sensorsystemen mei rekordnivo's fan sensibiliteit yn 'e massa en bedrach fan' e gebrûklike analyze. Dizze systemen brûke in grûnslach nije metoade om konklúzje fan biochemyske reaksjes yn in analytysk sinjaal troch static-ferformaasjes dy't ûntsteane út thermyske, elektrostatike en enerzjele effekten binnen de presskrift-lagen en MEMS-struktueren.

Mikrokantilersystemen, mei in breed oanbod fan operearjende moden: statysk, dynamysk, Q-faktorkontrôle en amplitude fan it analysearringssysteem, binne in folweardige oanfolling fan har bekende analogs: elektrochemyske, optyske en akustyske sensor. Dêrnjonken meitsje kombinaasjes fan ferskate deteksjesystemen foar it analysearringssysteem fan 'e MEMS it mooglik om har wurking yn praktysk elke omjouwing optimaal te optimisearjen: fakuüm, gas en floeibere fazen fan in substansje. De mikroskopyske ôfmjittingen fan sintoryske apparaten meitsje it mooglik om de limyt fan har sensibiliteit te ferleegjen nei de grutte fan yndividuele baktearjen en frije dieltsjes, en ek om de yntinsiteit fan IR-straffen en exothermyske (endotherme) oerflakreaksjes mei hege resolúsje te kontrolearjen. MEMS kombinearre mei yntegreare circumsjenningen yn in single-chip binne net grutter as 1 mm yn grutte, sa astekeningen fan sensor-ynstellingen jouwe dat se yn 1D- en 2D-arrays fan hege funksjonele selektive sensoren operearje dy't op it prinsipe fan elektroanyske nasers operearje, wêrby't needsaak is hieltyd grutter. Sa kinne wy ​​konkludearje dat de takomstige ûntwikkeling fan nanotechnologyske biosensoarers yn 'e mjitte fan' e massa's fan yndividuele virale dieltsjes en net-tekoartige stressen yn molekulêre films mjit op mikrokantilersystemen dy 't al de unwearde gefoelige sensibiliteit en ienfâld fan direkte analyzemethoden bewize. Op grûn fan 'e metoade om it analysearjen oan' e opfettingsschicht te ferbinen, mikrokantileverystemen iepenje nije rjochtingen yn 'e stúdzje fan intermolekele ynteraksjes yn biopolymerfilms. It kin konkludearje dat yn 'e ôfrûne tsien jier in krityske trochbraak west hat yn' e ûntwikkeling fan mikromechanyske sensorsystemen mei rekordindikatoren fan 'e sensibiliteit en kwantiteit fan' e bûnte analyze. Dizze systemen brûke in grûnslach nije metoade om konklúzje fan biogemyske reaksjes yn in analyszilsignaal te meitsjen troch statyske deformaasjes dy't ûntsteane út thermyske, elektroostatike en enerzjele effekten yn 'e prescriptionschap en de struktueren fan MEMS sels. Mikrokantilersystemen, mei in breed oanbod fan operearjende moden: tatyk, dynamysk, Q-faktorkontrôle en amplitude fan it analysearringssysteem, binne in folsleine oanfolling fan har bekende analogs: elektrochemyske, optyske en akustyske sensor. Dêrnjonken meitsje kombinaasjes fan ferskate deteksjesystemen foar it analysearringssysteem fan 'e MEMS it mooglik om har wurking yn praktysk elke omjouwing optimaal te optimisearjen: fakuüm, gas en floeibere fazen fan in substansje. De mikroskopyske ôfmjittingen fan 'e massaazjes fan sintoryske apparaten meitsje it mooglik om de limyt fan har sensibiliteit te ferleegjen oan' e massa fan yndividuele baktearjen en frije partijen, en ek kontrôle de yntinsiteit fan IR-straffen en exotherme (endothermyske) oerflakreaksjes mei hege resolúsje. MEMS yn kombinaasje mei yntegreare mikroskûlen yn ien chip binne net grutter as 1 mm yn grutte, lykas ôfmjittingen fan sensor-ynstellingen jouwe har yn yndieling yn 1D- en 2D-arrays fan heechfunksjonearjende selektive sensoren dy't funksjonearje op it prinsipe fan elektroanyske noas, de needsaak wêrtroch kontinueel ferheegje. No yn Ruslân en yn it bûtenlân wurdt aktyf ûndersyk dien op it mêd fan it meitsjen fan in "elektroanyske noas" en "elektronyske taal" - artificial measuringsystemen dy't as minsklike organen wurkje - de noas en de tonge. De driuwende taak om in bedriuwskontrôzje te diagnostisearjen fan pasjinten, dy't dreech is om te fieren sûnder kontinuze kontrôle fan substanzen yn omjouwing mei ûnreplikingen. Foarbylden fan apparaten mei help fan hokker kontrôle kinne organisearre wurde kinne kwartz mikrobalances of oerflakplasmonsonsysteemsysteem wêze, mar it probleem fan net-spesifike ferbining bliuwt ûngeduld as se brûkt wurde foar analysearjen fan substanzen yn multicomponinte media. In wichtich, net-alternatyf foarmerking fan 'e kantleaze is de mooglikheid om de spanning direkt te mjitten yn films op ien fan' e kanten pleatst. Yn dit gefal wurdt de mjitte fan ynfloed fan 'e spesifike ferbining op it analysele sinjaal resultaat fan' e lege enerzjy fan nespesifike bondels en, dêrmei, har ungebrûkende bydrage oan 'e oerflakspensje fan' e receptorfilm, ferminderich minder. Hjirtroch is de ynformaasje dy't krigen hat oer de steat fan 'e objekten dy't ûndersocht binne, unyk en, yn' t algemien sprekt, ûnderskiedt fan dat gegeven troch mienskiplike metoaden foar analysearjen fan massa, optyske en elektryske eigenskippen fan films. De ienichheid fan 'e ynformaasje is dat it direkte karakterisearret de enerzjy fan yntermoleekulêre ynteraksjes yn' e film, dy't yn in statyske boaiem fan 'e kantele (de enerzjy fan in analysearjend sinjaal) feroarsake is. Undergrûnskrêften yn molekulêre films op fêste substraten kinne wurde troch elektro-static ynteraksje fan yndividuele molekulen of har kompleksen. Dêrnjonken kinne kantintylers ûnderskiede as in nije klasse fan direkte transducers fan biogemyske stoffen dy't spesjaal perspektyf hawwe yn gebieten dêr't kontinuze kontrôle fan biogemyske aginten yn floeistoffen ferplicht is. In bepaalde saak fan it gebrûk fan mikrokantylers kin de kontrôle fan it nivo fan drugs yn minsklike fysiologyske fluids yn 'e emergency bedside diagnostics wêze. Op grûn fan cantilevers is it mooglik om in breedste set fan sifers fan ferskate arsjitekt te meitsjen, ien fan 'e konstruktive dielen wêrfan de opsetter is.

<== foarige artikel |





Sjoch ek:

Gebrûk fan it scannen fan SQUID-mikroskoop

Gebrûk fan Chaos om ynformaasje te generearjen

Arsjitektuer fan feiligensensors en systemen foar it kontrolearjen fan de posysje fan kantilen

Fuzzy logika en de teory fan fuzzy sets

Perspektiven foar it brûken fan mikrodeksjes yn sensornetwurken

MEMS-foarsjennings foar portable apparaten.

Chaos teory

Nuklear magnetyske resonânsje

It begryp "fuzzy logic"

Physysk aard fan 'e tunnel-effekt

NGR metoade - spektroskopy

Carbon nanotubes

Werom nei ynhâldsopjefte: Moderne fûnemintele en tapastlike ûndersyk yn ynstruminten technyk

Views: 2844

11.45.9.63 © edudocs.fun is net de auteur fan de materialen dy't ynbrocht binne. Mar leveret de mooglikheid fan fergees gebrûk. Is der in fertsjinwurdiging fan 'e autoriteit? Skriuw ús | Feedback .