Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Electroconductive polymers in (bio)chemical sensors

Pijanowska D. G., Kossakowska A., Torbicz W.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2011

|

Vol. 31, no. 4

43-57

EN

In this paper, research concerning application of electroconducting polymers in biosensors is discussed. Selection of the electropolymers has been limited to those which monomers are water-soluble, such as: polypyrrole and polyaniline. In general, experiments concerning EP utilization in dehydrogenase based biosensors were divided in four stages: (I) incorporation of mediators as dopants of the EP's layer, (2) immobilization of cofactors e.g. NAD+/NADH, (3) immobilization of enzymes and (4) immobilization of all components: mediator, cofactor and enzyme. As a dopant of the PPy water-soluble electroactive compound ferrocyanide was used. Another EP, namely polyaniline was also tested as an electrode material for NADH detection based on its electrochemical oxidation. In the case of simultaneous immobilization of mediator, NAD, and ADH in the PPy layer, as a result of the ethanol oxidation, the oxidation peaks of the mediator become smaller whereas the oxidation peaks of PPy increase. In the analyzed EtOH concentration range (O - 2 mM), slope of calibration curve for the PPy oxidation peak was around 20 \miA/mM. In the case of PAn deposition on the platinum electrode, decrease of the oxidation potential for NADH by 0.4 V was observed.

2

Mikrodźwignia sprężysta jako czujnik biochemiczny

Nieradka K., Gotszalk T., Kopiec D., Małozięć G., Pałetko P., Wielgoszewski G., Zawierucha P., Grabiec P., Janus P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 6

76-79

PL

Unikalne właściwości mechaniczne i wysoki stosunek powierzchni do objętości mikrodźwigni sprężystych czynią je bardzo dobrymi czujnikami masy i siły. W połączeniu z chemiczną funkcjonalizacją powierzchni umożliwiają one obserwację zjawisk fizycznych i chemicznych zachodzących w skali molekularnej. Na Wydziale Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki PWr skonstruowano głowicę pomiarową z natężeniowym układem detekcji ugięcia oraz cieczowo-gazową komórkę pomiarową o objętości roboczej próbki rzędu 100 µl. Opracowano oprogramowanie do akwizycji i obróbki danych pomiarowych. Przeprowadzono eksperymenty z funkcjonalizacją powierzchni dźwigni tiolami kwasu 11-merkaptoundekanowego i wiązaniem jonów metali alkalicznych. Obserwowano zmianę parametrów rezonansowych dźwigni, świadczącą o adsorpcji masy i indukowaniu naprężeń powierzchniowych przez powstającą samoorganizującą się monowarstwę sensorową a następnie przez wiązane jony. Opracowano metodę monitorowania w czasie rzeczywistym procesu tworzenia monowarstwy receptorowej i wiązania kationów poprzez obserwację statycznego ugięcia mikrodźwigni w środowisku cieczowym. Wyniki przeprowadzonych badań świadczą o dużej czułości (obserwowane zmiany masy rzędu pikogramów) i szybkości reakcji (minuty) czujników oraz o przydatności proponowanej metody w diagnostyce chemicznej. Stanowią wstęp do dalszych prac nad detekcją substancji o znaczeniu biologicznym.

EN

Unique mechanical properties and high surface area to volume ratio of cantilevers make them highly valuable mass and force sensors. Combined with chemical surface functionalization they facilitate investigation of molecular scale physical and chemical phenomena. At the Faculty of Microsystems Electronics and Photonics of Wrocław University of Technology a measurement head with optical deflection detection setup and a 100-µl liquid/gas microcell have been constructed. Measurement and acquisition software has been developed Experiments were conducted on microcantilever's surface functionalization with 11-mercaptoundecanoic acid thiols and on alkaline ions capture. Change of resonance parameters of the microcantilever was observed suggesting mass adsorption and surface stress induced by growing sensing self-assembled monolayer and subsequently bycations capture. A method for real-time monitoring of sensing monolayer and cation capture by observation of static bending of a cantilever in liguid environment has been developed. Experimental results indicate high sensitivity (observed mass change on the order of picograms) and rapid response (minutes) of microcantilever sensors and applicability of proposed method in chemical diagnostics. They constitute an introduction to further studies on detection of biologically important substances.

3

Mikrosystemy w pomiarach biochemicznych

Torbicz W., Pijanowska D. G., Dawgul M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 6

27-34

EN

Microsystems and miniaturised biosensors as detectors of these systems for biochemical measurements are reviewed in the paper. Presenting the selected groups of biosensors, with bioreceptors in the form of enzymes, antibodies, DNA segments etc., for which different principles of operation (electrochemical, optoelectronic, mass...) and technologies were applied for manufacturing of basic chemical transducer, the semiconductor electrochemical transducers (potentiometric, amperometric) were distinguished. Due to semiconductor, micromechanical technologies, analytical microsystems, named as the micro total analysis systems (žTAS) or lab-on-a-chip were developed. Some examples of such systems are given.

PL

W przeglądowym artykule omówiono miniaturowe bioczujniki i mikrosystemy do pomiarów biochemicznych, w których pełnią one rolę detektorów. Opisując wybrane grupy bioczujników, w których rolę bioreceptorów pełnią rolę enzymy, przeciwciała, fragmenty DNA itd., a do wykonania przetworników podstawowych czułych chemicznie wykorzystano różne zasady działania (elektrochemiczne, optoelektroniczne, masowe...) i różne technologie, akcent położono na półprzewodnikowe przetworniki elektrochemiczne-potencjometryczne i amperometryczne. Półprzewodnikowe techniki mikromechaniczne stały się podstawą opracowania mikrosystemów analitycznych określanych mianem miniaturowych układów do całościowej analizy chemicznej (žTAS), znanych również jako lab-on-a-chip.

4

Microsystems in biochemical diagnosis

Torbicz W., Pijanowska D.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2007

|

Vol. 27, no. 1-2

33-43

EN

Semiconductor technology gives possibilities of miniaturization of chemical sensors and biosensors and integration of them with the required microfluidics systems and/or electronics to create a micro analytical system called the micro-TAS or the lab-on-a-chip. One of the very important groups of potentiometric chemical sensors is the ion sensitive field effect transistors (ISFETs). In this paper, the results of our research on development of the electrochemical type biosensors and microreactors for biomedical applications, including immobilization of bioreceptors onto the sensing part of biosensors and microreactors and their implementation into microsystems, are presented.