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O biosensor de integração da fibra óptica na microplaqueta microfluidic pode ajudar no diagnóstico adiantado do diabetes

A deficiência e a hiperglicemia da insulina são dois culpados conhecidos atrás do diabetes, ambo são reflectidos em concentrações da glicemia. Agora, os pesquisadores estão trabalhando para criar dispositivos ultrasensitive da laboratório-em-um-microplaqueta para medir rapidamente concentrações da glicose com o objectivo do dispositivo tornando-se para o diagnóstico adiantado e para impedi-las do diabetes

Uma equipe dos pesquisadores da universidade politécnica de Hong Kong e a universidade de Zhejiang em China relatam sensores de integração da glicose da fibra óptica em uma microplaqueta microfluidic para criar dispositivos portáteis, de capacidade elevada, baratos para medir níveis da glicose. Em um papel publicado esta semana no sistema ótico biomedicável do jornal expresse, da sociedade óptica (OSA).

'Hoje, as aproximações fotónicas são reconhecidas como as técnicas as mais prometedoras para a detecção ultrasensitive,” disse o Dr. A. Sibilar Zhang, professor adjunto, departamento da engenharia elétrica, a universidade do instituto politécnico de Hong Kong. “Em particular, a integração sinérgico da detecção fotónica e o microfluidics conduziram à tecnologia avançada conhecida como o optofluidics para a análise biológica e química.”

Uma tecnologia microfluidic da microplaqueta da razão é assim que apelar é que fornece uma plataforma minúscula para integrar sensores com componentes funcionais, tais como misturadores microfluidic, a fim conseguir um sistema de análise da laboratório-em-um-microplaqueta para resultados rápidos e seguros.

Quando os biosensors eletroquímicos da glicose puderem ser integrados nos canais microfluidic para desenvolver microplaquetas microfluidic fáceis de manusear, baratas, e portáteis, os problemas electroactive da interferência aparecem frequentemente em sensores eletroquímicos. Mas os sensores da fibra óptica oferecem uma solução a esta edição, agradecimentos a sua imunidade à interferência eletromagnética.

Combinando um biosensor novo da fibra óptica com uma microplaqueta microfluidic, Zhang e os colegas criaram um dispositivo optofluidic sem interferências para a detecção ultrasensitive de níveis da glicose.

Seu método envolve fabricar um longo período de fibra óptica que raspa (LPG) com um período de 390 mícrons dentro de uma fibra óptica de pequeno diâmetro com um diâmetro do revestimento de 80 mícrons, ele explicou. Tais dispositivos da fibra óptica induzem o acoplamento de modo co-direccional forte com um processo ressonante da dispersão. E o comprimento de onda central resultante é muito sensível às mudanças do R.I. (RI) dos media circunvizinhos através do campo esvanecente do modo de fibra óptica do revestimento.

“Para transformar o sensor da fibra óptica RI em um sensor da glicose, a equipe seleccionou a oxidase de glicose como um material de detecção que reagisse com a glicose na solução. Para apoiar o filme de detecção e ampliar a mudança de RI, um filme multilayer pH-responsivo do polyethylenimine (PEI) e o ácido polyacrylic (PAA) são depositados na superfície lateral do sensor do LPG antes da imobilização do filme de detecção,” Zhang notaram.

Os surveils do filme multilayer de PEI/PAA a oxidação da glicose com o catalizador da oxidase do gluclose e respondem à reacção através do inchamento ou contratando,” adicionou.

“Os resultados experimentais revelaram-no que o sensor novo da fibra óptica é muito sensível no seus próprios e pode detectar as concentrações da oxidase de glicose tão baixas quanto 1 nanômetro (molarity 10-9),” disseram. “Mas, após a integração na microplaqueta microfluidic, o desempenho do sensor era notàvel mais adicional melhorado em termos da escala e do tempo de resposta da detecção.”

“Também, notàvel, nenhuma perda significativa de actividade biomolecular foi observada durante as experiências, que implica que nossa técnica do auto-conjunto da camada-por-camada rende uma absorção electrostática robusta da oxidase de glicose dentro do filme de detecção, “Zhang disse.

“O trabalho da equipe é uma etapa significativa para desenvolver dispositivos optofluidic para o diagnóstico adiantado e prevenção do diabetes,” disse.

Em termos das aplicações, o dispositivo optofluidic permite a detecção de glicose na solução “que exige somente uma gota minúscula do suor. Isto faz-lhe uma tecnologia extremamente de apelo para tornar-se para o diagnóstico adiantado do diabetes através do índice da glicose da monitoração dentro do suor,” Zhang disse.

Seu objectivo último é desenvolver da “dispositivos multifuncionais laboratório-em-um-microplaqueta” com a integração do photonics, do microfluidics, e de materiais funcionais em uma microplaqueta pequena. Tal tecnologia permitirá uma escala larga da investigação e desenvolvimento em diagnósticos biomedicáveis, monitorização ambiental e mesmo descoberta da droga do auxílio,” notou.

Source:

The Optical Society