RU2636048C1 - Biosensing device for biological micro- and nano-objects detection - Google Patents
Biosensing device for biological micro- and nano-objects detection Download PDFInfo
- Publication number
- RU2636048C1 RU2636048C1 RU2016141844A RU2016141844A RU2636048C1 RU 2636048 C1 RU2636048 C1 RU 2636048C1 RU 2016141844 A RU2016141844 A RU 2016141844A RU 2016141844 A RU2016141844 A RU 2016141844A RU 2636048 C1 RU2636048 C1 RU 2636048C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrically conductive
- nano
- flat
- conductive layer
- electrical signal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
- C12M1/34—Measuring or testing with condition measuring or sensing means, e.g. colony counters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
- C12Q1/04—Determining presence or kind of microorganism; Use of selective media for testing antibiotics or bacteriocides; Compositions containing a chemical indicator therefor
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области биофизики и касается биосенсорных устройств для обнаружения биологических микро- и нанообъектов, например, таких как бактерии и вирусы.The invention relates to the field of biophysics and relates to biosensor devices for detecting biological micro- and nano-objects, for example, such as bacteria and viruses.
Известно биосенсорное устройство, представляющее прямоугольный кантилевер, на поверхность которого нанесен рецепторный слой, чувствительный к искомому биологическому объекту. На кантилевер направляют лазерный луч, который отражаясь, направляется на детектор. Если на рецепторный слой попадают биологические микро- или нанообъекты, то лазерный луч смещается и это смещение определяется детектором (Mar Alvarez, Laura G. Carrascosa, Kiril Zinoviev, Jose A. Plaza, Laura M. Lechuga // Methods in Molecular Biology: Biosensors and Biodetection, 2009, Vol. 504, pp 51-71).A biosensor device is known, which is a rectangular cantilever, on the surface of which a receptor layer is applied, which is sensitive to the desired biological object. A laser beam is directed at the cantilever, which is reflected and directed to the detector. If biological micro- or nano-objects fall on the receptor layer, the laser beam is shifted and this shift is determined by the detector (Mar Alvarez, Laura G. Carrascosa, Kiril Zinoviev, Jose A. Plaza, Laura M. Lechuga // Methods in Molecular Biology: Biosensors and Biodetection, 2009, Vol. 504, pp 51-71).
Известно биосенсорное устройство, представляющее призму с высоким показателем преломления, на основание которой нанесен тонкий металлический слой и на этот металлический слой нанесен рецепторный слой, чувствительный к искомому биологическому объекту. На грань призмы направляют лазерный луч, который проходит сквозь призму, фокусируется на ее основание и отражается. Далее отраженный лазерный луч попадает на детектор. Если на рецепторный слой попадают биологические микро- или нанообъекты, то лазерный луч смещается и это смещение определяется детектором (Д.А. Мамичев, И.А. Кузнецов, Н.Е. Маслова, М.Л. Занавескин //Молекулярная медицина №6, стр. 19-27, 2012).A biosensor device is known, which represents a prism with a high refractive index, on the base of which a thin metal layer is deposited, and a receptor layer sensitive to the desired biological object is deposited on this metal layer. A laser beam is directed to the edge of the prism, which passes through the prism, focuses on its base and is reflected. Next, the reflected laser beam hits the detector. If biological micro- or nano-objects fall on the receptor layer, the laser beam is shifted and this shift is determined by the detector (D.A. Mamichev, I.A. Kuznetsov, N.E. Maslova, M.L. Zanaveskin // Molecular Medicine No. 6 , pp. 19-27, 2012).
Наиболее близким к заявляемому является известное биосенсорное устройство для обнаружения биологических объектов (бактерий), содержащее плоский пьезокерамический элемент, имеющий плоские электропроводящие слои на двух противоположных сторонах элемента, каждый из которых соединен с проводом, служащим для подачи электрического сигнала на биосенсорное устройство или снятия электрического сигнала с биосенсорного устройства, и нанесенный на электропроводящий слой сенсорный слой, представляющий собой антитела, которые специфичны к искомому биологическому микро- или нанообъекту (патент США US 9,274,087 В2, 1 марта 2016, МПК С12М 1/34, (2006.01) см. фиг. 1) - прототип. Известное техническое решение имеет признаки, совпадающие с существенными признаками предлагаемого технического решения, как наличие плоского пьезокерамического элемента, имеющего плоские электропроводящие слои на двух противоположных сторонах элемента, каждый из которых соединен с проводом, служащим для подачи электрического сигнала на биосенсорное устройство или снятия электрического сигнала с биосенсорного устройства, и нанесенный на электропроводящий слой сенсорный слой, представляющий собой антитела, которые специфичны к искомому биологическому микро- или нанообъекту.Closest to the claimed is a known biosensor device for detecting biological objects (bacteria), containing a flat piezoceramic element having flat conductive layers on two opposite sides of the element, each of which is connected to a wire serving to supply an electrical signal to the biosensor device or to remove an electrical signal from a biosensor device, and a sensor layer deposited on an electrically conductive layer, which is an antibody that is specific for the lawsuit Momo biological micro- or nano-objects (US Patent US 9,274,087 B2, 1 March 2016, IPC S12M 1/34 (2006.01), see Figure 1..) - prototype. The known technical solution has features that coincide with the essential features of the proposed technical solution, such as the presence of a flat piezoelectric ceramic element having flat conductive layers on two opposite sides of the element, each of which is connected to a wire that serves to supply an electrical signal to the biosensor device or to remove an electrical signal from a biosensor device, and a sensor layer deposited on an electrically conductive layer, which is an antibody that is specific for to a biological micro or nano-object.
Недостатком данного технического решения является то, что данное устройство имеет относительно высокий порог определения искомых биологических объектов. Например, порог определения бактерии Bacillus anthracis составляет 10 бактерий на мл (см. прототип, фиг. 8), что обусловлено конструктивными особенностями данного устройства и свидетельствует о его относительно низкой чувствительности.The disadvantage of this technical solution is that this device has a relatively high threshold for determining the desired biological objects. For example, the threshold for determining the bacteria Bacillus anthracis is 10 bacteria per ml (see prototype, Fig. 8), which is due to the design features of this device and indicates its relatively low sensitivity.
Техническая проблема изобретения заключается в разработке биосенсорного устройства для обнаружения биологических микро- и нанообъектов, таких как бактерии и вирусы, лишенного указанного недостатка.The technical problem of the invention is to develop a biosensor device for detecting biological micro- and nano-objects, such as bacteria and viruses, devoid of this drawback.
Технический результат изобретения заключается в повышении чувствительности биосенсорного устройства за счет снижения порога обнаружения биологических микро- или нанообъектов.The technical result of the invention is to increase the sensitivity of the biosensor device by lowering the detection threshold of biological micro- or nano-objects.
Предварительно были проведены эксперименты с различными биосенсорными устройствами для обнаружения биологических микро- и нанообъектов, таких как бактерии и вирусы, которые показали, что указанный технический результат достигается в том случае, когда биосенсорное устройство для обнаружения биологических микро- и нанообъектов, таких как бактерии и вирусы, содержащее плоский пьезокерамический первый элемент, имеющий плоские электропроводящие слои на двух противоположных сторонах элемента, каждый из которых соединен с проводом, служащим для подачи электрического сигнала на биосенсорное устройство или снятия электрического сигнала с биосенсорного устройства, и нанесенный на электропроводящий слой сенсорный слой, представляющий собой антитела, которые специфичны к искомому биологическому микро- или нанообъекту, дополнительно содержит второй плоский пьезокерамический элемент с плоским электропроводящим слоем на двух противоположных сторонах элемента, присоединенный к плоской стороне электропроводящего слоя у первого элемента, причем неприсоединенные друг к друг электропроводящие слои первого и второго элементов соединены с проводами, служащими только для подачи электрического сигнала на биосенсорное устройство или только для снятия электрического сигнала с биосенсорного устройства, причем сенсорные слои нанесены только на неприсоединенные механически друг к другу электропроводящие слои первого и второго элемента. При этом геометрические размеры у первого и второго элемента могут быть одинаковы или разные.Experiments with various biosensor devices for detecting biological micro- and nano-objects, such as bacteria and viruses, were previously conducted, which showed that the indicated technical result is achieved when a biosensor device for detecting biological micro- and nano-objects, such as bacteria and viruses comprising a flat piezoceramic first element having flat electrically conductive layers on two opposite sides of the element, each of which is connected to a wire, serving to supply an electric signal to the biosensor device or to remove an electric signal from the biosensor device, and a sensor layer deposited on the electrically conductive layer, which is an antibody that is specific to the desired biological micro or nano-object, further comprises a second flat piezoceramic element with a flat electrically conductive layer on two opposite sides of the element attached to the flat side of the electrically conductive layer of the first element, and not attached to each other the electrically conductive layers of the first and second elements are connected to wires serving only to supply an electric signal to the biosensor device or only to remove an electric signal from the biosensor device, and the sensor layers are applied only to the electrically conductive layers of the first and second elements that are not mechanically attached to each other. Moreover, the geometric dimensions of the first and second element may be the same or different.
Предлагаемое устройство является новым и не описано в научно-технической литературе.The proposed device is new and not described in the scientific and technical literature.
Конструктивной особенностью предлагаемого устройства является то, что оно выполнено из двух элементов. Первый элемент и второй элемент обязательно должны быть плоскими и должны быть изготовлены из пьезокерамики. При этом можно использовать пьезокерамику различных марок, например, такую, как ЦТС-19, ЦТС-36 и ЦТС-21. Геометрическая форма у каждого из элементов может быть диском, параллелепипедом, призмой и т.д., толщина которых может варьироваться в широких пределах в зависимости от конкретной решаемой задачи. Если каждый из элементов не будет плоским и/или не будет изготовлен из пьезокерамики, то предлагаемое техническое решение утрачивает работоспособность. Кроме того, каждый элемент обязательно должен иметь на одной из своих плоских поверхностей плоский электропроводящий слой и нанесенный на электропроводящий слой сенсорный слой, представляющий собой антитела, которые специфичны к искомому микро- или нанообъекту. Такие антитела коммерчески доступны. При этом сенсорный слой на поверхности пьезокерамического элемента может быть как химически связанным с поверхностью электропроводящего слоя на элементе, так и быть связанным с ним за счет адсорбционных сил. Практически все методы химического связывания сенсорного слоя с поверхностью элемента осуществляется в несколько стадий. Поверхность электропроводящего слоя активируют нанесением тонкой пленки, содержащей активные функциональные группы, необходимые для последующей иммобилизации белковых молекул. Адсорбционное связывание сенсорного слоя с поверхностью элемента может быть получено путем обработки одной из плоских сторон элемента суспензией антител в жидкой среде, например, такой, как вода или физиологический раствор. Если каждый из элементов не будет содержать сенсорного слоя, специфического к искомому биологическому объекту, то предлагаемое техническое решение утрачивает работоспособность.A design feature of the proposed device is that it is made of two elements. The first element and the second element must be flat and must be made of piezoceramics. In this case, piezoceramics of various grades can be used, for example, such as TsTS-19, TsTS-36 and TsTS-21. The geometric shape of each of the elements can be a disk, a parallelepiped, a prism, etc., the thickness of which can vary widely depending on the particular problem being solved. If each of the elements is not flat and / or is not made of piezoceramics, then the proposed technical solution loses its functionality. In addition, each element must necessarily have a flat conductive layer on one of its flat surfaces and a sensor layer deposited on the conductive layer, which is an antibody that is specific for the desired micro- or nano-object. Such antibodies are commercially available. In this case, the sensor layer on the surface of the piezoelectric ceramic element can be both chemically bonded to the surface of the electrically conductive layer on the element and can be associated with it due to adsorption forces. Almost all methods of chemical bonding of the sensor layer to the surface of an element are carried out in several stages. The surface of the electrically conductive layer is activated by applying a thin film containing active functional groups necessary for the subsequent immobilization of protein molecules. Adsorption bonding of the sensor layer to the surface of the element can be obtained by treating one of the flat sides of the element with a suspension of antibodies in a liquid medium, such as, for example, water or saline. If each of the elements does not contain a sensor layer specific to the desired biological object, then the proposed technical solution loses its functionality.
Первый и второй конструктивный элемент устройства обязательно должны содержать на двух своих противоположных плоскостях плоские электропроводящие слои. Для изготовления таких слоев могут быть использованы различные электропроводящие материалы, например, такие, как медь, алюминий, серебро, золото и т.д. При этом электропроводящий слой может быть изготовлен как из одного металла, так и из нескольких слоев различных металлов. Электропроводящие слои на каждой из сторон элемента могут быть как одинаковы, так и отличаться друг от друга, и заполнять всю плоскую поверхность элемента или только ее часть. Толщина таких слоев может варьироваться в зависимости от электропроводящих свойств используемых металлов и составлять, например, несколько десятков микрометров (мкм). Следует отметить, что электропроводящие слои обязательно должны быть плоскими. Если электропроводящий слой по крайней мере у одного из элементов будет неплоским, то это ухудшит чувствительность биосенсорного устройства. Наносить плоские электропроводящие слои на поверхность элемента можно различными способами, например путем магнетронного напыления металла или гальваническим способом. Если каждый из элементов не будет содержать на двух противоположных сторонах электропроводящий слой, то предлагаемое техническое решение утрачивает работоспособность.The first and second structural element of the device must necessarily contain flat electrically conductive layers on its two opposite planes. Various electrically conductive materials can be used to make such layers, for example, such as copper, aluminum, silver, gold, etc. In this case, the electrically conductive layer can be made of both a single metal and several layers of various metals. The electrically conductive layers on each side of the element can be the same or different from each other, and fill the entire flat surface of the element or only part of it. The thickness of such layers can vary depending on the electrically conductive properties of the metals used and, for example, be several tens of micrometers (μm). It should be noted that the electrically conductive layers must be flat. If the electrically conductive layer of at least one of the elements is non-planar, this will degrade the sensitivity of the biosensor device. It is possible to apply flat electrically conductive layers on the surface of an element in various ways, for example, by magnetron sputtering of a metal or by a galvanic method. If each of the elements does not contain an electrically conductive layer on two opposite sides, the proposed technical solution loses its functionality.
У первого элемента устройства каждый электропроводящий слой обязательно должен быть соединен с проводом, служащим для подачи электрического сигнала на устройство или снятия электрического сигнала с устройства. У второго конструктивного элемента устройства провод должен быть присоединен только к той плоской стороне элемента, на которую нанесен сенсорный слой, чувствительный к искомому биологическому объекту. Необходимость использования проводов обусловлена тем, что пьезокерамический элемент совершает колебания только при подаче на него переменного электрического сигнала, т.е. сигнала, представляющего из себя переменное напряжение с определенной частотой, при этом форма переменного сигнала может быть как синусообразной, так и иной. Следует отметить, что целесообразно использовать подаваемую частоту переменного электрического сигнала, совпадающую с рассчитанной теоретически частотой механических колебаний конкретной пьезокерамики, используемой для получения конкретного пьезокерамического элемента. В таком случае возникает явление резонанса, что повышает чувствительность устройства. Предлагаемое техническое решение утрачивает работоспособность, если у собранного устройства электропроводящие слои у каждого из элементов не будут соединены с проводами, обеспечивающими подачу электрического сигнала на устройство или снятие электрического сигнала с устройства.At the first element of the device, each electrically conductive layer must be connected to a wire that serves to supply an electrical signal to the device or to remove an electrical signal from the device. At the second structural element of the device, the wire should be attached only to that flat side of the element on which the sensor layer is applied, which is sensitive to the desired biological object. The need to use wires is due to the fact that the piezoceramic element oscillates only when an alternating electric signal is applied to it, i.e. signal, which is an alternating voltage with a certain frequency, while the shape of the alternating signal can be either sinusoidal or otherwise. It should be noted that it is advisable to use the supplied frequency of an alternating electrical signal, which coincides with the theoretically calculated frequency of mechanical vibrations of a particular piezoceramic used to obtain a specific piezoceramic element. In this case, a resonance phenomenon occurs, which increases the sensitivity of the device. The proposed technical solution loses its functionality if the electrically conductive layers of each of the elements of the assembled device are not connected to wires that provide an electrical signal to the device or remove the electrical signal from the device.
В предлагаемом устройстве провода у первого и второго элемента, служащие как для подачи электрического сигнала на устройство, так и для снятия электрического сигнала с устройства, могут быть изготовлены из различных материалов, например, таких, как медь, алюминий, серебро, золото и т.д. Толщина таких проводов может варьироваться в зависимости от электропроводящих свойств материала, используемого для их изготовления. Длина используемых проводов должна обеспечивать соединение пьезокерамических элементов с источником электрического сигнала и с приемным устройством, снимающим электрический сигнал с устройства. В качестве таких устройств могут быть использованы различные устройства, традиционно применяемые для этих целей.In the proposed device, the wires of the first and second element, serving both to supply an electrical signal to the device and to remove the electrical signal from the device, can be made of various materials, for example, such as copper, aluminum, silver, gold, etc. d. The thickness of such wires may vary depending on the electrically conductive properties of the material used for their manufacture. The length of the wires used must ensure the connection of the piezoelectric elements with the source of the electrical signal and with a receiving device that removes the electrical signal from the device. As such devices, various devices conventionally used for these purposes can be used.
Необходимо отметить, что предлагаемое устройство кроме первого элемента также содержит второй дополнительный плоский пьезокерамический элемент с плоским электропроводящим слоем на двух противоположных сторонах элемента, присоединенный к плоской стороне электропроводящего слоя у первого элемента. При сборке устройства соединять электропроводящие слои элементов можно различными способами, например с помощью электропроводящего клея, путем обжига проведенных в соприкосновении друг с другом элементов из модифицированной пьезокерамики и т.д. У данного устройства механически неприсоединенные друг к друг электропроводящие слои первого и второго элементов должны быть соединены с проводами, служащими только для подачи электрического сигнала на устройство или только для снятия электрического сигнала с устройства, и сенсорный слой нанесен только на механически неприсоединенные друг к другу электропроводящие слои у первого и второго элементов. Если в предлагаемом устройстве первый элемент и второй элемент будут соединены иным способом кроме вышеописанного, то устройство утрачивает работоспособность. Если устройство будет содержать только первый элемент, то чувствительность такого устройства по отношению к искомым биологическим объектам будет существенно ниже. Если устройство будет содержать только второй элемент, но не будет содержать первого элемента, то устройство утрачивает работоспособность. В предлагаемом устройстве первый элемент и второй элемент должны быть плотно соединены друг с другом так, чтобы их электропроводящие слои, находящиеся внутри собранного устройства, соприкасались друг с другом и обеспечивали прохождение электрического сигнала между элементами.It should be noted that the proposed device in addition to the first element also contains a second additional flat piezoelectric ceramic element with a flat electrically conductive layer on two opposite sides of the element, attached to the flat side of the electrically conductive layer at the first element. When assembling the device, the electrically conductive layers of the elements can be connected in various ways, for example, using electrically conductive glue, by firing elements made from modified piezoceramics made in contact with each other, etc. In this device, the mechanically non-connected electrically conductive layers of the first and second elements must be connected to wires that serve only to supply an electrical signal to the device or only to remove the electrical signal from the device, and the sensor layer is applied only to the mechanically non-connected electrically conductive layers at the first and second elements. If in the proposed device the first element and the second element are connected in a way other than the above, then the device loses its functionality. If the device will contain only the first element, then the sensitivity of such a device in relation to the desired biological objects will be significantly lower. If the device will contain only the second element, but will not contain the first element, the device loses its functionality. In the proposed device, the first element and the second element must be tightly connected to each other so that their electrically conductive layers located inside the assembled device are in contact with each other and ensure the passage of the electrical signal between the elements.
Предлагаемое устройство работает следующим способом. В проточную ячейку вводят предлагаемое устройство, содержащее на неприсоединенных друг к другу электропроводящих слоях первого и второго элементов одинаковый сенсорный слой, чувствительный к искомому биологическому объекту, представляющий собой антитела, которые специфичны к искомому микро- или нанообъекту. Затем в проточную ячейку помещают дисперсионную среду, представляющую, например, физиологический раствор или воду. После этого на центральный (внутренний) провод устройства подают переменный электрический сигнал, а с внешних электрических проводов каждого из элементов снимают (записывают) электрический сигнал с устройства, который регистрируют прибором, традиционно используемым для этих целей. Также возможно подавать переменный электрический сигнал на каждый из внешних проводов устройства, а с центрального (внутреннего) провода снимать электрический сигнал с устройства. Таким образом, фиксируют резонансную частоту колебаний пьезокерамики в отсутствии вводимых биологических микро- или нанообъектов. Далее в эту же проточную ячейку добавляют исследуемый биологический или небиологический объект, например желудочный сок, мочу, водопроводную воду и т.д. Затем на один или несколько электрических проводов подают аналогичный электрический сигнал, а с другого провода (проводов) регистрируют сигнал, выходящий с устройства. Если резонансная частота электрического сигнала в отсутствии и в присутствии биологического объекта оказывается одинаковой, то данный объект исследований не содержит искомый биологический микро- или нанообъект (конкретный вирус или бактерию). Если резонансная частота электрического сигнала в отсутствии и в присутствии биологического объекта различна на величину в несколько килогерц (кГц), то искомый биологический микро- или нанообъект присутствует в исследуемом объекте. Необходимо отметить, что чем меньше размер исследуемого биологического объекта, то тем больше таких объектов должно провзаимодействовать с сенсорными слоями устройства для получения достоверных и воспроизводимых результатов. После каждого измерения необходимо заменить используемое устройство новым или осуществить удаление биологического объекта с устройства известным способом. (Matthew А. Cooper, Fedor N. Dultsev, Tony Minson, Victor P. Ostanin, Chris Abell, David Klenerman // Nature biotechnology, 19, pp.833-837, 2001).The proposed device works as follows. The proposed device is introduced into the flow cell, which contains on the non-connected electrically conductive layers of the first and second elements the same sensor layer sensitive to the desired biological object, which is an antibody that is specific for the desired micro- or nano-object. Then, a dispersion medium, representing, for example, saline or water, is placed in the flow cell. After that, an alternating electrical signal is supplied to the central (internal) wire of the device, and an electrical signal is removed (recorded) from the external electrical wires of each element from the device, which is recorded by the device traditionally used for these purposes. It is also possible to apply an alternating electrical signal to each of the external wires of the device, and to remove an electrical signal from the central (internal) wire from the device. Thus, the resonant oscillation frequency of the piezoceramics is fixed in the absence of introduced biological micro- or nano-objects. Then, the studied biological or non-biological object, for example, gastric juice, urine, tap water, etc., is added to the same flow cell. Then, a similar electrical signal is supplied to one or more electrical wires, and a signal from the device is recorded from another wire (s). If the resonant frequency of the electric signal in the absence and in the presence of a biological object turns out to be the same, then this research object does not contain the desired biological micro- or nano-object (a specific virus or bacterium). If the resonant frequency of the electric signal in the absence and in the presence of a biological object is different by a few kilohertz (kHz), then the desired biological micro- or nano-object is present in the studied object. It should be noted that the smaller the size of the studied biological object, the more such objects must interact with the sensor layers of the device to obtain reliable and reproducible results. After each measurement, it is necessary to replace the used device with a new one or to remove the biological object from the device in a known manner. (Matthew A. Cooper, Fedor N. Dultsev, Tony Minson, Victor P. Ostanin, Chris Abell, David Klenerman // Nature biotechnology, 19, pp. 833-837, 2001).
Следует отметить, что проводить вышеописанные исследования целесообразно при комнатной температуре, поскольку предлагаемое устройство позволяет регистрировать как живые исследуемые биологические микро- или нанообъекты, так и неживые объекты. Также возможно проводить исследования и при других температурах. При этом в экспериментах можно использовать как отдельное предлагаемое устройство, так и несколько таких устройств, каждое из которых содержат сенсорные слои, чувствительные к различным биологическим микро- и нанообъектам. Также необходимо отметить, что порог определения для каждого биологического микро- и нанообъекта порог определения свой и он зависит от размеров исследуемого объекта.It should be noted that it is advisable to carry out the above studies at room temperature, since the proposed device allows you to register both living studied biological micro- or nano-objects, and non-living objects. It is also possible to conduct studies at other temperatures. Moreover, in experiments one can use either the separate proposed device, or several such devices, each of which contain sensory layers sensitive to various biological micro- and nano-objects. It should also be noted that the determination threshold for each biological micro- and nano-object has its own determination threshold and it depends on the size of the studied object.
Преимущества предлагаемого устройства иллюстрируют следующие примеры.The advantages of the proposed device are illustrated by the following examples.
Пример 1 (качественное определение бактерий Escherichia coli, имеющих диаметр около 1 мкм и длину в диапазоне 2-6 мкм)Example 1 (qualitative determination of Escherichia coli bacteria having a diameter of about 1 μm and a length in the range of 2-6 μm)
В опыте используют устройство, содержащее два элемента. Первый элемент выполнен из пьезокерамики марки ЦТС-19 и имеет форму диска с диаметром 3 мм и толщиной 50 мкм. У первого элемента устройства на каждой из сторон диска методом магнетронного напыления нанесен плоский электропроводящий слой толщиной 20 мкм, выполненный из меди, каждый из которых соединяют с медным проводом для подачи электрического сигнала на элемент или снятия электрического сигнала с элемента. Второй элемент также выполнен из пьезокерамики марки ЦТС-19 и имеет форму диска с диаметром 3 мм и толщиной 50 мкм. У элемента на каждой из сторон диска методом магнетронного напыления нанесен плоский электропроводящий слой толщиной 20 мкм, выполненный из меди, один из которых соединяют с медным проводом для подачи электрического сигнала на элемент или снятия электрического сигнала с элемента. У собранного устройства второй элемент прикреплен с помощью электропроводящего клея к первому элементу так, чтобы диски были совмещены и не соединенный с проводом электропроводящий слой на втором элементе был прикреплен (присоединен) к электропроводящему слою первого элемента. После этого на механически неприсоединенные друг к другу электропроводящие слои у первого и второго элементов с помощью адсорбции наносят сенсорный слой, состоящий из антител, специфичных к бактерии Escherichia coli. Собранное биосенсорное устройство используют для обнаружения Escherichia coli в образце очищенной водопроводной воды. Для этого устройство при 25°С помещают в проточную ячейку, заполненную физиологическим раствором, не содержащим Escherichia coli. После этого центральный (внутренний) провод устройства присоединяют к источнику переменного электрического сигнала синусообразной формы с напряжением 40 милливольт (мВ) и внешние электрические провода каждого из элементов устройства соединяют с приемным электронным устройством марки «ФемтоСкан», регистрирующим сигнал, поступающий с биосенсорного устройства. Затем на устройство в течение 1 мин подают переменный электрический сигнал с плавно изменяющейся частотой в диапазоне 441176 - 444631 герц (Гц), включающий теоретическую рассчитанную резонансную частоту колебаний пьезокерамики и в течение этого же времени снимают электрический сигнал с устройства в отсутствии бактерии Escherichia coli, который имеет максимум резонансного пика на частоте 443350 Гц. После этого в ту же проточную ячейку добавляют исследуемый объект - водопроводную воду, затем на устройство подают в течение 15 мин вышеописанный переменный электрический сигнал и регистрируют сигнал с устройства. Полученный сигнал имеет максимум на частоте 443578 Гц, что свидетельствует об отсутствии биологического микрообъекта Escherichia coli в водопроводной воде.In the experiment, a device containing two elements is used. The first element is made of PZT-19 brand piezoceramics and has a disk shape with a diameter of 3 mm and a thickness of 50 μm. On the first element of the device, on each side of the disk by magnetron sputtering, a flat conductive layer of 20 μm thick made of copper is applied, each of which is connected to a copper wire to supply an electric signal to the element or to remove the electric signal from the element. The second element is also made of PZT-19 brand piezoceramics and has a disk shape with a diameter of 3 mm and a thickness of 50 μm. An element on each side of the disk by magnetron sputtering applied a flat conductive layer with a thickness of 20 μm made of copper, one of which is connected to a copper wire to supply an electric signal to the element or to remove the electric signal from the element. In the assembled device, the second element is attached using electrically conductive glue to the first element so that the disks are aligned and the non-conductive layer on the second element is attached (attached) to the electrically conductive layer of the first element. After that, a sensor layer consisting of antibodies specific for Escherichia coli bacteria is applied to the electrically conductive layers that are not mechanically attached to each other at the first and second elements by adsorption. The collected biosensor device is used to detect Escherichia coli in a sample of purified tap water. For this, the device at 25 ° C is placed in a flow cell filled with physiological saline that does not contain Escherichia coli. After that, the central (internal) wire of the device is connected to a source of an alternating electric signal of a sinus shape with a voltage of 40 millivolts (mV) and the external electrical wires of each of the elements of the device are connected to a receiving electronic device of the FemtoScan brand, which registers the signal from the biosensor device. Then, an alternating electrical signal with a smoothly varying frequency in the range 441176 - 444631 hertz (Hz) is supplied to the device for 1 min, including the theoretical calculated resonance frequency of the piezoceramics, and during the same time the electrical signal is removed from the device in the absence of Escherichia coli, which has a maximum resonant peak at a frequency of 443350 Hz. After that, the studied object is added to the same flowing cell - tap water, then the above-described alternating electrical signal is fed to the device for 15 minutes and the signal from the device is recorded. The received signal has a maximum at a frequency of 443578 Hz, which indicates the absence of a biological micro-object Escherichia coli in tap water.
Пример 2 (количественное определение бактерии Escherichia coli)Example 2 (quantification of the bacteria Escherichia coli)
Опыт проводят аналогично примеру 1, однако в качестве исследуемых объектов используют 5 специально подготовленных образцов водопроводной воды, содержащих бактерию Escherichia coli в концентрации 1 бактерия/мл, 5 бактерий/мл, 10 бактерий/мл, 50 бактерий/мл и 100 бактерий/мл. Затем измеряют сдвиг максимума резонансной частоты снимаемого с устройства электрического сигнала при различном содержании исследуемых бактерий и строят соответствующий график, с помощью которого можно количественно определить концентрацию бактерий в исследуемом объекте. После этого проводят измерения в образце исследуемой неочищенной водопроводной воды. При этом каждое измерение проводят с использованием одинакового нового биосенсорного устройства, которое еще не контактировало с суспензией бактерий.The experiment is carried out analogously to example 1, however, 5 specially prepared samples of tap water containing Escherichia coli bacteria at a concentration of 1 bacterium / ml, 5 bacteria / ml, 10 bacteria / ml, 50 bacteria / ml and 100 bacteria / ml are used as test objects. Then, the shift of the maximum of the resonance frequency of the electrical signal taken from the device is measured at different contents of the studied bacteria and a corresponding graph is built with which you can quantitatively determine the concentration of bacteria in the studied object. After that, measurements are made in the sample of the investigated untreated tap water. Moreover, each measurement is carried out using the same new biosensor device, which has not yet been in contact with a suspension of bacteria.
Используемое устройство позволяет выявлять искомую бактерию в концентрации 5 бактерий/мл, что свидетельствует о высокой чувствительности устройства и о низком пороге обнаружения бактерий.The device used allows you to detect the desired bacterium at a concentration of 5 bacteria / ml, which indicates a high sensitivity of the device and a low threshold for detection of bacteria.
Пример 3 (качественное определение вируса гриппа А, имеющего размер 200 нм)Example 3 (qualitative determination of influenza A virus having a size of 200 nm)
Опыт проводят аналогично примеру 1 при 20°С, однако используют биосенсорное устройство, выполненное из пьезокерамики марки ЦТС-36 в виде двух квадратных пластин со стороной 3 мм и толщиной 40 мкм. У первого элемента устройства на две противоположные стороны квадрата методом гальванизации наносят плоский электропроводящий слой толщиной 1 мкм, выполненный из золота, каждый из которых соединяют с медным проводом для подачи электрического сигнала на элемент или снятия электрического сигнала с элемента. У второго элемента на две противоположные стороны пластины методом гальванизации наносят плоский электропроводящий слой толщиной 1 мкм, выполненный из золота, один из которых соединяют с медным проводом для подачи электрического сигнала на элемент или снятия электрического сигнала с элемента. У собранного устройства с помощью обжига второй элемент прикрепляют к первому так, чтобы пластины были совмещены и образовывали единую квадратную пластину, при этом не соединенный с проводом электропроводящий слой на втором элементе был прикреплен (присоединен) к электропроводящему слою первого элемента. У устройства на механически неприсоединенные друг к другу электропроводящие слои первого и второго элементов наносят сенсорный слой, состоящий из антител, специфичных к вирусу гриппа А. Собранное биосенсорное устройство используют для обнаружения вируса гриппа А в образце мазка из носа человека. Для этого устройство помещают в проточную ячейку, заполненную дистиллированной водой, не содержащей вируса гриппа А. После этого центральный (внутренний) провод устройства присоединяют к приемному электронному устройству марки «ФемтоСкан», регистрирующему сигнал, поступающий с биосенсорного устройства, а внешние электрические провода каждого из элементов устройства присоединяют к источнику переменного электрического сигнала синусообразной формы при напряжении 40 мВ. Затем на устройство в течение 1 мин подают переменный электрический сигнал с плавно изменяющейся частотой в диапазоне 350445-353524 Гц, включающий теоретическую рассчитанную резонансную частоту колебаний пьезокерамики и в течение этого же времени снимают электрический сигнал с устройства в отсутствии вируса гриппа А, который имеет максимум резонансного пика на частоте 352350 Гц. После этого в ту же проточную ячейку добавляют исследуемый объект - каплю слизи из носа человека, затем на устройство подают в течение 30 мин вышеописанный переменный электрический сигнал и регистрируют сигнал с устройства. Полученный сигнал имеет максимум на частоте 350827 Гц, что свидетельствует о присутствии биологического нанообъекта вируса гриппа А в капле слизи из носа человека.The experiment is carried out analogously to example 1 at 20 ° C, but use a biosensor device made of piezoelectric ceramics grade TsTS-36 in the form of two square plates with a side of 3 mm and a thickness of 40 microns. At the first element of the device, a flat conductive layer 1 μm thick made of gold is applied to the two opposite sides of the square by galvanization, each of which is connected to a copper wire to supply an electric signal to the element or to remove the electric signal from the element. At the second element, a flat electrically conductive layer 1 μm thick made of gold is applied to two opposite sides of the plate by galvanization, one of which is connected to a copper wire to supply an electric signal to the element or to remove an electric signal from the element. In the assembled device, by firing, the second element is attached to the first so that the plates are aligned and form a single square plate, while the electrically conductive layer on the second element not connected to the wire is attached to the electrically conductive layer of the first element. In the device, a sensor layer consisting of antibodies specific for influenza A virus is applied to mechanically non-connected electrically conductive layers of the first and second elements. The assembled biosensor device is used to detect influenza A virus in a sample of a smear from a human nose. To do this, the device is placed in a flow cell filled with distilled water that does not contain the influenza A virus. After that, the central (internal) wire of the device is connected to the receiving electronic device of the FemtoScan brand, which registers the signal from the biosensor device, and the external electric wires of each elements of the device are connected to a source of an alternating electric sinusoidal signal at a voltage of 40 mV. Then, an alternating electrical signal with a smoothly varying frequency in the range 350,445-353,524 Hz is supplied to the device for 1 min, including the theoretical calculated resonance frequency of the piezoceramics, and during this time the electrical signal is removed from the device in the absence of influenza A virus, which has a maximum resonance peak at a frequency of 352350 Hz. After that, the studied object is added to the same flow cell - a drop of mucus from the human nose, then the above-described alternating electrical signal is fed to the device for 30 minutes and the signal from the device is recorded. The received signal has a maximum at a frequency of 350827 Hz, which indicates the presence of a biological nanoobject of influenza A virus in a drop of mucus from a person’s nose.
Пример 4 (количественное определение вируса гриппа А)Example 4 (quantification of influenza A virus)
Опыт проводят аналогично примеру 3, однако в качестве исследуемых объектов используют 5 специально подготовленных образцов дистиллированной воды, содержащей вирус гриппа А в концентрации 5000 вирусов/мл, 10000 вирусов/мл, 50000 вирусов/мл, 100000 вирусов/мл и 200000 вирусов/мл. Затем измеряют сдвиг максимума резонансной частоты снимаемого с устройства электрического сигнала при различном содержании исследуемых вирусов в образце и строят соответствующий график, с помощью которого можно количественно определить концентрацию вирусов в исследуемом объекте. Затем проводят измерения в образце исследуемой дистиллированной воды, содержащей каплю исследуемой слизи носа человека. При этом каждое измерение проводят с использованием одинакового нового биосенсорного устройства, которое еще не контактировало с суспензией вирусов.The experiment is carried out analogously to example 3, however, 5 specially prepared samples of distilled water containing influenza A virus at a concentration of 5,000 viruses / ml, 10,000 viruses / ml, 50,000 viruses / ml, 100,000 viruses / ml and 200,000 viruses / ml are used as test objects. Then, the shift of the maximum of the resonance frequency of the electric signal taken from the device is measured at different contents of the studied viruses in the sample and a corresponding graph is built with which the concentration of viruses in the studied object can be quantified. Then, measurements are made in a sample of the studied distilled water containing a drop of the test nasal mucus of the person. Moreover, each measurement is carried out using the same new biosensor device, which has not yet been in contact with a suspension of viruses.
Используемое устройство позволяет выявлять искомый вирус в концентрации 5000 вирусов/мл, что свидетельствует о высокой чувствительности устройства и о низком пороге обнаружения вирусов.The device used allows you to detect the desired virus at a concentration of 5000 viruses / ml, which indicates a high sensitivity of the device and a low threshold for detection of viruses.
Пример 5 (качественное определение бактерий Bacillus anthracis, имеющих размер 4 мкм)Example 5 (qualitative determination of Bacillus anthracis bacteria having a size of 4 μm)
Опыт проводят аналогично примеру 1 при 28°С, однако используют биосенсорное устройство, выполненное из пьезокерамики марки ЦТС-21 в виде двух треугольных пластин толщиной 30 мкм со сторонами 3 мм у первой пластины и 4 мм у второй пластины. У каждого из элементов устройства на две противоположные стороны пластины методом гальванизации вначале наносят плоский электропроводящий слой меди толщиной 10 мкм, затем на него наносят плоский электропроводящий слой золота толщиной 10 мкм. У первого треугольного элемента со стороной 4 мм каждый из электропроводящих слоев соединяют с медным проводом для подачи электрического сигнала на элемент или снятия электрического сигнала с элемента. У второго элемента устройства один из электропроводящих слоев соединяют с медным проводом для подачи электрического сигнала на элемент или снятия электрического сигнала с элемента. У собранного устройства второй элемент прикреплен с помощью электропроводящего клея к первому элементу так, чтобы пластина с более меньшими размерами полностью располагалась на пластине с большими размерами, причем не соединенный с проводом электропроводящий слой на втором элементе был прикреплен (присоединен) к электропроводящему слою первого элемента. У устройства на механически неприсоединенные друг к другу электропроводящие слои первого и второго элементов, наносят сенсорный слой, состоящий из антител, специфичных к Bacillus anthracis. Собранное биосенсорное устройство используют для обнаружения бактерии Bacillus anthracis в образце крови северного оленя. Для этого устройство помещают в проточную ячейку, заполненную физиологическим раствором, не содержащим Bacillus anthracis. После этого центральный (внутренний) провод устройства присоединяют к приемному устройству марки «ФемтоСкан», регистрирующему сигнал, поступающий с биосенсорного устройства, а внешние электрические провода каждого из элементов устройства присоединяют к источнику переменного электрического сигнала синусообразной формы с напряжением 40 мВ. Затем на устройство в течение 1 мин подают переменный электрический сигнал с плавно изменяющейся частотой в диапазоне 381528-384751 Гц, включающий теоретическую рассчитанную резонансную частоту колебаний пьезокерамики и в течение этого же времени снимают электрический сигнал с устройства в отсутствии Bacillus anthracis, имеющий максимум резонансного пика на частоте 382350 Гц. После этого в ту же проточную ячейку добавляют исследуемый объект - кровь северного оленя, затем на устройство подают в течение 25 мин вышеописанный переменный электрический сигнал и регистрируют сигнал с устройства. Полученный сигнал имеет максимум на частоте 381702 Гц, что свидетельствует о присутствии биологического микрообъекта Bacillus anthracis в крови северного оленя.The experiment is carried out analogously to example 1 at 28 ° C, however, a biosensor device made of PZT-21 piezoceramics in the form of two triangular plates with a thickness of 30 μm with sides of 3 mm at the first plate and 4 mm at the second plate is used. Each of the elements of the device on the two opposite sides of the plate by galvanization is first applied a flat conductive layer of copper with a thickness of 10 μm, then a flat conductive layer of gold with a thickness of 10 μm is applied to it. At the first triangular element with a side of 4 mm, each of the electrically conductive layers is connected to a copper wire to supply an electric signal to the element or to remove an electric signal from the element. At the second element of the device, one of the electrically conductive layers is connected to a copper wire to supply an electric signal to the element or to remove an electric signal from the element. In the assembled device, the second element is attached using electrically conductive glue to the first element so that the plate with smaller dimensions is completely located on the plate with larger dimensions, and the electrically conductive layer not connected to the wire on the second element is attached to the conductive layer of the first element. In a device, a sensor layer consisting of antibodies specific for Bacillus anthracis is applied to mechanically non-attached electrically conductive layers of the first and second elements. The collected biosensor device is used to detect Bacillus anthracis bacteria in a reindeer blood sample. For this, the device is placed in a flow cell filled with physiological saline that does not contain Bacillus anthracis. After that, the central (inner) wire of the device is connected to the receiving device of the FemtoScan brand, which registers the signal coming from the biosensor device, and the external electric wires of each of the elements of the device are connected to a source of an alternating electric signal of a sinus shape with a voltage of 40 mV. Then, an alternating electrical signal with a smoothly varying frequency in the range 381528-384751 Hz is supplied to the device for 1 min, including the theoretical calculated resonance frequency of the piezoceramics, and during this time the electrical signal is removed from the device in the absence of Bacillus anthracis, which has a maximum resonance peak at frequency 382350 Hz. After that, the studied object is added to the same flowing cell - reindeer blood, then the above described alternating electrical signal is fed to the device for 25 minutes and the signal from the device is recorded. The received signal has a maximum at a frequency of 381702 Hz, which indicates the presence of a biological microobject Bacillus anthracis in the blood of a reindeer.
Пример 6 (количественное определение бактерии Bacillus anthracis)Example 6 (quantification of the bacterium Bacillus anthracis)
Опыт проводят аналогично примеру 5, однако в качестве исследуемых объектов используют 5 образцов физиологического раствора, содержащего бактерию Bacillus anthracis в концентрации 1 бактерия/мл, 10 бактерий/мл, 100 бактерий/мл, 500 бактерий/мл и 1000 бактерий/мл. Затем измеряют сдвиг максимума резонансной частоты снимаемого с устройства электрического сигнала при различном содержании исследуемых бактерий и строятся соответствующий график, с помощью которого можно количественно определить концентрацию бактерий в исследуемом объекте. Затем проводят измерения в образце физиологического раствора, содержащего тестируемую кровь северного оленя.The experiment is carried out analogously to example 5, however, 5 samples of physiological saline containing the bacterium Bacillus anthracis at a concentration of 1 bacterium / ml, 10 bacteria / ml, 100 bacteria / ml, 500 bacteria / ml and 1000 bacteria / ml are used as test objects. Then, the shift of the maximum of the resonance frequency of the electrical signal taken from the device is measured at different contents of the studied bacteria and a corresponding graph is constructed, with the help of which the concentration of bacteria in the studied object can be quantified. Measurements are then made in a sample of saline containing the reindeer test blood.
Используемое устройство позволяет выявлять искомую бактерию в концентрации 1 бактерия/мл, что свидетельствует о высокой чувствительности устройства и о низком пороге обнаружения бактерий.The device used allows you to detect the desired bacterium at a concentration of 1 bacterium / ml, which indicates a high sensitivity of the device and a low detection threshold of bacteria.
Таким образом, из приведенных примеров видно, что предлагаемое устройство по сравнению с прототипом действительно снижает в 10 раз порог обнаружения биологических микро- или нанообъектов, что свидетельствует о высокой чувствительности устройства.Thus, from the above examples it is seen that the proposed device compared with the prototype really reduces by 10 times the detection threshold of biological micro- or nano-objects, which indicates a high sensitivity of the device.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016141844A RU2636048C1 (en) | 2016-10-25 | 2016-10-25 | Biosensing device for biological micro- and nano-objects detection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016141844A RU2636048C1 (en) | 2016-10-25 | 2016-10-25 | Biosensing device for biological micro- and nano-objects detection |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2636048C1 true RU2636048C1 (en) | 2017-11-17 |
Family
ID=60328557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016141844A RU2636048C1 (en) | 2016-10-25 | 2016-10-25 | Biosensing device for biological micro- and nano-objects detection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2636048C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005043126A2 (en) * | 2003-10-27 | 2005-05-12 | Drexel University | Piezoelectric cantilever sensors |
| RU2527699C1 (en) * | 2013-02-20 | 2014-09-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский физико-технический институт (государственный университет) | Biological sensor and method of creation of biological sensors |
| US9274087B2 (en) * | 2006-11-28 | 2016-03-01 | Drexel University | Piezoelectric microcantilever sensors for biosensing |
-
2016
- 2016-10-25 RU RU2016141844A patent/RU2636048C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005043126A2 (en) * | 2003-10-27 | 2005-05-12 | Drexel University | Piezoelectric cantilever sensors |
| US9274087B2 (en) * | 2006-11-28 | 2016-03-01 | Drexel University | Piezoelectric microcantilever sensors for biosensing |
| RU2527699C1 (en) * | 2013-02-20 | 2014-09-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский физико-технический институт (государственный университет) | Biological sensor and method of creation of biological sensors |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| HWANG I., LEE J., Self-actuating biosensor using a piezoelectric cantilever and its optimization // Journal of Physics: Conference Series, 34, 2006, стр.362-367. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Massad-Ivanir et al. | Engineering nanostructured porous SiO2 surfaces for bacteria detection via “direct cell capture” | |
| US7942056B2 (en) | Self-exciting, self-sensing piezoelectric cantilever sensor | |
| JP5225981B2 (en) | Self-excited and self-detecting piezoelectric cantilever sensor for direct detection of airborne analytes in air | |
| US8171795B1 (en) | Self-exciting, self-sensing piezoelectric cantilever sensor for detection of airborne analytes directly in air | |
| US9488622B2 (en) | Enhanced detection sensitivity with piezoelectric microcantilever sensors | |
| US20200261907A1 (en) | Apparatus and Methods for Monitoring of Biomarkers in Blood | |
| CN101576523A (en) | Method for detecting tumour cells by adopting microelectrode array impedance biosensor chip | |
| US12352746B2 (en) | Peptide-comprising electrode | |
| CN105980581A (en) | A capacitive sensor and method of use | |
| JP7749253B2 (en) | Multi-modality characterization of fluids using a single droplet | |
| US11454627B2 (en) | Sensor | |
| Xu et al. | Micro-piezoelectric immunoassay chip for simultaneous detection of Hepatitis B virus and α-fetoprotein | |
| US20110086368A1 (en) | Method for immune response detection | |
| RU2636048C1 (en) | Biosensing device for biological micro- and nano-objects detection | |
| WO2007040566A9 (en) | Method and apparatus for interfacial sensing | |
| Haring et al. | Piezoelectric cantilever biosensors for label-free, real-time detection of DNA and RNA | |
| JP2009174930A (en) | Viscosity measuring device and viscosity measurement method | |
| McGovern et al. | Real-Time Salmonella Detection Using Lead Zirconate Titanate-Titanium Microcantilevers | |
| CN113740422A (en) | Flexible surface acoustic wave biosensor based on nucleic acid aptamer and manufacturing method thereof | |
| Dastider et al. | Impedance biosensor based on interdigitated electrode arrays for detection of low levels of E. coli O157: H7 | |
| NL2036088B1 (en) | Apparatus and methods for simultaneous readout of nanomotion on suspended sheets with adhered micro- and nanoorganisms | |
| KR101213972B1 (en) | Electrode Device for Cell Manipulation, Fabrication Method of Electrode Device for Cell Manipulation and Method for Cell Manipulation | |
| US9599612B2 (en) | Flow-based enhancement of specificity for label-free biochemical assays | |
| JP2012211819A (en) | Biosensor | |
| JP2023107255A (en) | Virus mass detection sensor and measurement device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181026 |