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Le biocapteur intégrant de fibre optique dans la frite microfluidic peut aider dans le diagnostic précoce du diabète

Le déficit et l'hyperglycémie d'insuline sont deux coupables réputés derrière le diabète, qui sont réfléchis dans des concentrations en glucose sanguin. Maintenant, les chercheurs travaillent pour produire les dispositifs ultra-sensibles de laboratoire-sur-un-frite pour mesurer rapidement des concentrations en glucose dans le but du dispositif se développant pour le diagnostic précoce et pour éviter du diabète

Une équipe de recherche de l'université polytechnique de Hong Kong et l'université de Zhejiang en Chine enregistrent les détecteurs intégrants de glucose de fibre optique dans une frite microfluidic pour produire le portable, la haute performance, dispositifs bons marchés pour mesurer des taux de glucose. Dans cette semaine publiée de papier en tourillon les blocs optiques biomédicaux expriment, de la société optique (OSA).

'Aujourd'hui, des approches photoniques sont identifiées comme techniques les plus prometteuses pour la détection ultra-sensible, » a dit M.A. Ping Zhang, le professeur agrégé, service de génie électrique, l'université d'école d'enseignement technique de Hong Kong. « En particulier, l'intégration synergique de la détection photonique et le microfluidics ont mené à la technologie de pointe connue sous le nom d'optofluidics pour biologique et l'analyse chimique. »

Une technologie microfluidic de frite de raison est ainsi l'appel est qu'il fournit une plate-forme minuscule pour intégrer des détecteurs avec les composantes fonctionnelles, telles que les mélangeurs microfluidic, afin de réaliser un système d'analyse de laboratoire-sur-un-frite pour des résultats rapides et fiables.

Tandis que des biocapteurs électrochimiques de glucose peuvent être intégrés dans les glissières microfluidic pour développer le facile-à-traitement, le petit prix, et les frites microfluidic portatives, les problèmes electroactive d'interférence apparaissent souvent dans des détecteurs électrochimiques. Mais les détecteurs de fibre optique offrent une solution à cette édition, grâce à leur immunité à la perturbation électromagnétique.

En combinant un biocapteur neuf de fibre optique avec une frite microfluidic, Zhang et collègues ont produit un dispositif optofluidic sans interférence pour le dépistage ultra-sensible des taux de glucose.

Leur méthode concerne fabriquer une long-période de fibre optique râpant (LPG) d'une période de 390 microns dans une fibre optique de faible diamètre avec un diamètre de revêtement de 80 microns, il a expliqué. De tels dispositifs de fibre optique induisent le couplage de mode Co-directionnel intense par un procédé résonnant de dispersion. Et la longueur d'onde centrale donnante droit est très sensible aux modifications de l'indice de réfraction (RI) des medias environnants par l'intermédiaire de l'inducteur évanescent du mode de fibre optique de revêtement.

« Pour transformer le détecteur de la fibre optique RI en détecteur de glucose, l'équipe a sélecté l'oxydase de glucose comme matériau de détection qui réagirait avec du glucose en solution. Pour supporter le film de détection et magnifier la modification de RI, un film multicouche pH-sensible du polyethylenimine (PEI) et l'acide polyacrylique (PAA) est déposé sur la surface latérale du détecteur de LPG avant l'immobilisation du film de détection, » Zhang ont noté.

Les surveils de film multicouche de PEI/PAA l'oxydation du glucose avec le catalyseur d'oxydase de gluclose et répond à la réaction par l'intermédiaire du gonflement ou se contractant, » il a ajouté.

« Les résultats expérimentaux l'ont indiqué que le détecteur neuf de fibre optique est très sensible seule et peut trouver des concentrations en oxydase de glucose aussi inférieures que 1 nanomètre (molarity 10-9), » ont dit. « Mais, après intégration dans la frite microfluidic, le rendement du détecteur était remarquablement encore amélioré en termes de gamme de dépistage et temps de réponse. »

« En outre, notamment, on n'a observé aucune perte importante d'activité biomoléculaire pendant les expériences, qui implique que notre technique en kit de couche-par-couche rend une absorption électrostatique robuste d'oxydase de glucose dans le film de détection, « Zhang a dit.

« Le travail de l'équipe est un pas important vers développer les dispositifs optofluidic pour le diagnostic précoce et prévention de diabète, » il a dit.

En termes d'applications, le dispositif optofluidic active le dépistage du glucose en solution « exigeant seulement une gouttelette minuscule de sueur. Ceci lui effectue une technologie extrêmement de appel pour se développer pour le diagnostic précoce du diabète par l'intermédiaire du teneur de glucose de surveillance dans la sueur, » Zhang a dit.

Leur objectif ultime est de développer les « dispositifs de laboratoire-sur-un-frite » multifonction par l'intégration du photonics, du microfluidics, et des matériaux fonctionnels sur une petite frite. Une telle technologie activera une large gamme de recherche et développement dans la diagnose biomédicale, contrôle de l'environnement et même découverte de médicaments d'aide, » il a noté.

Source:

The Optical Society