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| 容量分配的生物材料生物傳感器和試管測試 | |||
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隨著微電子技術的進步,生物傳感器的設計變得越來越復雜和專注于小型化。 同時測量多個分析物的需求也刺激了高密度陣列的發(fā)展。 由于這種需求和模式的推進功能技術,最近的研究和重擊?項目旨在開發(fā)星航工程科從事傳感器陣列包含成千成千上萬的單個傳感器de?1厘米的惡習 2 在大小。對照品
制造這些設備需要reagent-dispensing方法能夠提供卷從低單位picoliters。 減少量減少的成本昂貴的試劑,surface-dependent增加反應速率,并促進,5采用多路復用設備。 這樣的好處導致應用容量分配到各種研究領域包括生物傳感器、生物芯片、蛋白質(zhì)陣列和細胞數(shù)組。
調(diào)劑系統(tǒng)必須符合一系列的試劑類,包括有機溶劑、生物液體、聚合物解決方案,和傳統(tǒng)的緩沖和酶的結(jié)合。 這個系統(tǒng)必須足夠健壯以生產(chǎn)幾十萬到上百萬的分配與高水平的精度和準確性。 系統(tǒng)函數(shù)也必須在生產(chǎn)環(huán)境中使用的低技術勞動力和遵守嚴格的監(jiān)管要求。
本文綜述工藝參數(shù)影響精度,精度和重現(xiàn)性的變異系數(shù)(CV)的體積下降。 減少可變性是最小化拒絕的關鍵零部件和其他生產(chǎn)成本,并獲得被醫(yī)學界和患者接受。 雖然變化可以最小化的化學配方,并通過包含適當?shù)碾姌O控制和定期校準由專家或病人,減少可變性分發(fā)卷仍然是必不可少的。
生物傳感器的定義和歷史
圖1所示。 ( 點擊放大 )一個生物傳感器從樣本添加到檢測過程。
最簡單的定義生物傳感器是一種檢測分析物的設備,結(jié)合生物組件用物理化學探測器組件(請參閱 圖1 )。 1 生物傳感器是用于印刷電路和表面聲波或其他聲音元素,并整合電子或信號處理器(讀者),在一個用戶友好的方式顯示結(jié)果。
生物傳感器將生物傳感元件,如酶、抗體、抗原、核酸,與生化的傳感器等。 當一個分析物傳感器,提出了發(fā)生化學反應并提供的電信號與被分析物的濃度成正比。
生物傳感器的過程需要一個基礎電極,基材通常是塑料做的。 大量的元素可以印刷在塑料包括以下幾點:碳/石墨混合,導體,參考電極和絕緣體/電介質(zhì)。
然后,應用于生物傳感元件傳感器。 一個印刷過程(如。 絲網(wǎng)印刷)不適合大多數(shù)生物材料,特別是當使用高溫治療印刷電極。 另一種方法是分發(fā)材料溶解或懸浮在緩沖。 研究人員將通常需要試驗一系列變量在開發(fā)生物傳感器,包括以下幾點:
改變量下降,同時保持低的簡歷。
調(diào)整化學。
調(diào)整間距或音高下降。
應用多種分析物。
添加polymers-forming網(wǎng)絡,有利于分析物或過濾污染物的可訪問性。
在1962年第一個生物傳感器的開發(fā)。 當時,利蘭·c·克拉克博士展示了一個生物傳感器,測量血糖濃度的解決方案通過使用現(xiàn)在稱為克拉克氧電極。 克拉克有巧妙的將一種酶的想法非常接近一個鉑電極的表面。 酶反應的氧氣和糖分,和克拉克認為酶活性可以追蹤監(jiān)測氧氣濃度的變化。 1
葡萄糖生物傳感器仍然是最普遍的生物傳感器在試管市場今天。 此外,血糖監(jiān)測的需求預計將增加。 研究已經(jīng)得出結(jié)論,“持續(xù)增長的肥胖和糖尿病的驚人的上升速率在工業(yè)化國家正在推動需要更多生物傳感器監(jiān)測糖尿病患者的血糖水平。” 2 例如,估計糖尿病人口大約有2000萬人,在美國,只有66%的人被診斷并接受治療。標準品
除了傳統(tǒng)的醫(yī)療傳感器、藥物研究是促進新的快速檢測生物傳感器的發(fā)展加速藥物發(fā)現(xiàn)。 軍事和安全應用程序正在推動新的快速檢測生物傳感器的使用細菌戰(zhàn)代理。 生物傳感器格式也被用于食品安全、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)院和公共衛(wèi)生。 環(huán)境監(jiān)測包括長期應用廢水和工業(yè)氣體和微粒。
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