Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

Il biosensore a fibra ottica d'integrazione nel chip microfluidic può aiutare nella diagnosi precoce del diabete

La carenza e l'iperglicemia dell'insulina sono due colpevoli ben noti dietro il diabete, di cui tutt'e due sono riflessi nelle concentrazioni nel glucosio di sangue. Ora, i ricercatori stanno lavorando per creare le unità ultrasensibili del laboratorio-su-un-chip per misurare rapidamente le concentrazioni nel glucosio con lo scopo dell'unità di sviluppo per la diagnosi precoce e per impedire del diabete

Un gruppo dei ricercatori dall'università politecnica di Hong Kong e l'università di Zhejiang in Cina riferiscono i sensori a fibra ottica d'integrazione del glucosio in un chip microfluidic per creare il portatile, unità ad alto rendimento e a basso costo per la misurazione dei livelli del glucosio. In un documento pubblicato questa settimana nell'ottica biomedica del giornale esprima, dalla società ottica (OSA).

'Oggi, gli approcci fotonici sono riconosciuti come le tecniche di promessa per la percezione ultrasensibile,„ ha detto il Dott. A. Ping Zhang, il professore associato, dipartimento di ingegneria elettrica, l'università del politecnico di Hong Kong. “In particolare, l'integrazione sinergica di percezione fotonica e il microfluidics piombo alla tecnologia avanzata conosciuta come il optofluidics per l'analisi biologica e chimica.„

L'una tecnologia microfluidic del chip di ragione è in modo da fare appello è che fornisce una piattaforma minuscola per integrare i sensori con le componenti funzionali, quali i miscelatori microfluidic, per raggiungere un sistema di analisi del laboratorio-su-un-chip per i risultati veloci ed affidabili.

Mentre i biosensori elettrochimici del glucosio possono essere integrati nei canali microfluidic per sviluppare i chip microfluidic facili da gestire, a basso costo e portatili, i problemi electroactive di interferenza compaiono spesso in sensori elettrochimici. Ma i sensori a fibra ottica offrono una soluzione a questa emissione, grazie alla loro immunità a disturbo elettromagnetico.

Combinando un nuovo biosensore a fibra ottica con un chip microfluidic, Zhang ed i colleghi hanno creato un'unità optofluidic senza interferenze per rilevazione ultrasensibile dei livelli del glucosio.

Il loro metodo comprende da costruzione una grata per un lungo periodo di fibra ottica (LPG) con un periodo di 390 micron all'interno di una fibra ottica di diametro basso con un diametro del rivestimento di 80 micron, lui ha spiegato. Tali unità a fibra ottica inducono il forte accoppiamento di modo co-direzionale con un trattamento sonoro di scattering. E la lunghezza d'onda centrale risultante è molto sensibile ai cambiamenti dell'indice di rifrazione (RI) dei media circostanti via il campo evanescente del modo di fibra ottica del rivestimento.

“Per trasformare il sensore di fibra ottica RI in un sensore del glucosio, il gruppo ha selezionato l'ossidasi di glucosio come materiale di percezione che avrebbe reagito con glucosio in soluzione. Per supportare la pellicola di percezione e per ingrandire il cambiamento di RI, una pellicola a più strati pH-rispondente del polyethylenimine (PEI) e l'acido poliacrilico (PAA) è depositata sulla superficie laterale del sensore di GPL prima che l'immobilizzazione della pellicola di percezione,„ Zhang abbia notato.

I surveils della pellicola a più strati di PEI/PAA l'ossidazione di glucosio con il catalizzatore dell'ossidasi del gluclose e risponde alla reazione via il gonfiamento o contraendosi,„ ha aggiunto.

“I risultati sperimentali lo hanno rivelato che il nuovo sensore a fibra ottica è molto sensibile da sè e può individuare le concentrazioni nell'ossidasi di glucosio basse quanto 1 nanometro (molarità 10-9),„ hanno detto. “Ma, dopo integrazione nel chip microfluidic, la prestazione del sensore era notevolmente più ancora migliore in termini di intervallo di rilevazione e tempo di reazione.„

“Inoltre, considerevolmente, nessuna perdita significativa di attività biomolecolare è stata osservata durante gli esperimenti, che implica che la nostra tecnica dell'auto-installazione del livello-da-livello rendesse un assorbimento elettrostatico robusto dell'ossidasi di glucosio all'interno della pellicola di percezione, “Zhang ha detto.

“Il lavoro del gruppo è un punto significativo verso sviluppare le unità optofluidic per la diagnosi precoce e prevenzione di diabete,„ ha detto.

In termini di applicazioni, l'unità optofluidic permette alla rilevazione di glucosio in soluzione “che richiede soltanto una gocciolina minuscola di sudore. Ciò le rende una tecnologia estremamente facente appello per svilupparsi per la diagnosi precoce del diabete via il contenuto del glucosio di video all'interno di sudore,„ Zhang ha detto.

Il loro scopo finale è di sviluppare “le unità del laboratorio-su-un-chip„ multifunzionali con l'integrazione della fotonica, del microfluidics e dei materiali funzionali su un piccolo chip. Una tal tecnologia permetterà a una vasta gamma di ricerca e sviluppo nei sistemi diagnostici biomedici, controllo ambientale e perfino scoperta della droga dell'aiuto,„ ha notato.

Source:

The Optical Society