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El biosensor de integración de la fibra óptica en viruta microfluidic puede ayudar en el diagnóstico precoz de la diabetes

La deficiencia y la hiperglucemia de la insulina son dos culpables bien conocidos detrás de la diabetes, que se reflejan en concentraciones de la glucosa en sangre. Ahora, los investigadores están trabajando para crear los dispositivos ultrasensibles de la laboratorio-en-uno-viruta para medir rápidamente concentraciones de la glucosa con el objetivo del dispositivo que se convierte para el diagnóstico precoz y para prevenir de la diabetes

Las personas de investigadores de la universidad politécnica de Hong Kong y la universidad de Zhejiang en China denuncian los sensores de integración de la glucosa de la fibra óptica en una viruta microfluidic para crear los dispositivos portátiles, de alto rendimiento, baratos para medir niveles de la glucosa. En un papel publicado esta semana en la óptica biomédica del gorrón exprese, de la sociedad óptica (OSA).

'Hoy, las aproximaciones fotónicas se reconocen como las técnicas más prometedoras para detectar ultrasensible,” dijo al Dr. A. Ping Zhang, profesor adjunto, departamento de la ingeniería eléctrica, la universidad de la escuela politécnica de Hong Kong. “Particularmente, la integración sinérgica de detectar fotónico y el microfluidics llevaron a la tecnología avanzada conocida como optofluidics para el análisis biológico y químico.”

Una tecnología microfluidic de la viruta de la razón es así que el apelar es que ofrece una plataforma minúscula para integrar los sensores con los componentes funcionales, tales como mezcladores microfluidic, para lograr un sistema de análisis de la laboratorio-en-uno-viruta para los resultados rápidos y seguros.

Mientras que los biosensores electroquímicos de la glucosa pueden ser integrados en los canales microfluidic desarrollar virutas microfluidic fáciles de manipular, baratas, y portátiles, los problemas electroactive de la interferencia aparecen a menudo en sensores electroquímicos. Pero los sensores de la fibra óptica ofrecen una solución a esta entrega, gracias a su inmunidad a la interferencia electromágnetica.

Combinando un nuevo biosensor de la fibra óptica con una viruta microfluidic, Zhang y los colegas crearon un dispositivo optofluidic sin interferencias para la detección ultrasensible de los niveles de la glucosa.

Su método implica el fabricar de una rejilla de período largo de fibra óptica (LPG) con un período de 390 micrones dentro de una fibra óptica de diámetro bajo con un diámetro del revestimiento de 80 micrones, él explicó. Tales dispositivos de la fibra óptica inducen el acoplamiento de manera codireccional fuerte con un proceso resonante el dispersar. Y la longitud de onda central resultante es muy sensible a los cambios del índice de refracción (RI) de los ambientes circundantes vía el campo evanescente de la manera de fibra óptica del revestimiento.

“Para transformar el sensor de la fibra óptica RI en un sensor de la glucosa, las personas seleccionaron la oxidasis de glucosa como material que detectaba que reaccionaría con glucosa en la solución. Para soportar la película que detecta y magnificar el cambio de RI, una película de múltiples capas pH-responsiva del polyethylenimine (PEI) y el ácido poliacrílico (PAA) se deposita en la superficie lateral del sensor del LPG antes de la inmovilización de la película que detecta,” Zhang observaron.

Los surveils de la película de múltiples capas de PEI/PAA la oxidación de la glucosa con el catalizador de la oxidasis del gluclose y responden a la reacción vía la hinchazón o contratando,” él agregó.

Los “resultados experimentales lo revelaron que el nuevo sensor de la fibra óptica es muy sensible en sus el propio y puede descubrir las concentraciones de la oxidasis de glucosa de hasta sólo 1 nanómetro (molarity 10-9),” dijeron. “Pero, después de integración en la viruta microfluidic, el funcionamiento del sensor era notable más futuro perfeccionado en términos de alcance de la detección y tiempo de reacción.”

“También, notablemente, no se observó ninguna baja importante de la actividad biomolecular durante los experimentos, que implica que nuestra técnica del uno mismo-montaje de la capa-por-capa rinde una amortiguación electroestática robusta de la oxidasis de glucosa dentro de la película que detecta, “Zhang dijo.

“El trabajo de las personas es un paso importante hacia desarrollar los dispositivos optofluidic para el diagnóstico precoz y prevención de la diabetes,” él dijo.

En términos de usos, el dispositivo optofluidic habilita la detección de la glucosa en la solución “que requiere solamente una gotita minúscula del sudor. Esto le hace una tecnología extremadamente atrayente para convertirse para el diagnóstico precoz de la diabetes vía contenido de la glucosa de la supervisión dentro del sudor,” Zhang dijo.

Su objetivo último es desarrollar los “dispositivos multifuncionales de la laboratorio-en-uno-viruta” con la integración del photonics, del microfluidics, y de materiales funcionales sobre una pequeña viruta. Tal tecnología habilitará una amplia gama de investigación y desarrollo en diagnósticos biomédicos, control del medio ambiente e incluso descubrimiento de la droga del socorro,” él observó.

Source:

The Optical Society