OARS - Open Access Rewards System
DOI : 10.2240/azojono0115

Просмотрение Microcantilevers для Воспринимать Применения

Sandeep Kumar Vashist

Pty Ltd. AZoM.com Авторского Права

Это статья Системы Вознаграждениями Открытого Доступа AZo (AZo-ВЕСЕЛ) распределенная в соответствии с AZo-ВЕСЕЛ http://www.azonano.com/oars.asp которым польза разрешений неограниченная предусмотрела первоначально работу правильно процитирована но ограничена к общественный распределению и воспроизводству.

Представлено: 22-ое мая 2007nd

Вывешено: 18-ое июня 2007th

Покрытые Темы

Конспект

Ключевые слова

Введение

Массовое Чувствительное Обнаружение Microcantilevers

Методы Обнаружения Отклонения Microcantilever

Пьезорезистивный Метод Обнаружения Отклонения

Оптически Метод Обнаружения Отклонения

Емкостный Метод Обнаружения Отклонения

Метод Обнаружения Отклонения Интерферометрии

Оптически Метод Обнаружения Отклонения Диффракционной Решетки

Прибора Соединенного Метод (CCD) Обнаружения Обязанностью

Механически Свойства Cantilever

Поведение Консольных Лучей

Датчики Microcantilever

Материалы Используемые в Коммерчески Cantilevers

Cantilevers Используют в Внеконтактных Режимах

Преимущества Microcantilever-Основанных Датчиков

Типы Датчиков Основанных на Micro и Nanocantilevers

Воспринимать Применения Microcantilevers в Физике и Химии

Датчики Влажности

Датчики Гербицида

Датчики Иона Металла

Датчики Температуры/Тепловые Датчики

Датчики Выкостности

Датчики Калориметрии

Датчик Обнаруживая Магнитные Шарики

Консольные Основанные Датчики Телеметрии

Microsensors для того чтобы Контролировать Потребности Хранения и Обслуживания Ракеты

Дистанционные Датчики Обнаружения Ультракрасной Радиации

Приборы Обнаружения Взрывчаток

Воспринимать Применения Microcantilevers в Поле Диагноза Заболеванием

Карцинома Обнаруживая Микросхемы

Датчики Обнаружения Миоглобина

Биосенсор для Коронарной Сердечной Болезни

Консольные Основанные Датчики для того чтобы Обнаружить Полиморфизмы Одиночн-Нуклеотида

Биочипы

Nanocantilevers: Главный Прорыв в Датчиках

Заключения

Справки

Детали Контакта

Конспект

Microelectromechanical Системы (MEMS) [1,2] приходили в существование только в последней декаде. Microcantilevers упрощать приборы основанные MEMS. Разнообразные применения microcantilevers в поле датчиков были исследованы много исследователей. Несколько групп также показали возможность использования microcantilevers для диагноза рака простаты [3], инфаркта миокарда [4] и контроля глюкозы [5]. Научные Работники гонят зрение делать миниатюризированные биочипы основанные на блоке microcantilevers, которые могут обнаружить несколько по заведенному порядку диагностируемых заболеваний одновременно в клинической лаборатории. Недавно развитие nanocantilevers вычисляло по маштабу вниз с технологии более далее с возможностью ультра чувствительного обнаружения analytes совмещенных с высоким объём.

Ключевые слова

Microcantilevers, датчики, диагностики, MEMS

Введение

Молекулярные диагностические приборы получают более малыми с выдвижением технологий миниатюризации. Там увеличивают интерес в поле исследования биосенсора на миниатюризированных платформах. Миниатюризация необходима для внутри - контроля vivo физиологопсихологического, множественных блоков датчика характерности, удобоносимости датчика и уменьшенных томов образца. Обычным биосенсорам нужно обширный упаковывать, сложный электронный взаимодействовать и обслуживание регулярного. Эти недостатки смогли быть уменьшены при помощи приборов MEMS которые интегрируют электронику и micromechanical структуры на обломоках.

Microcantilevers было использовано для физический, химический и биологический воспринимать. Они имеют также иметь широкие применения в поле медицины, специфически для скрининга заболеваний, обнаружения перегласовок пункта, контроля глюкозы крови и обнаружения агентов химической и биологической войны. Эти датчики имеют несколько преимуществ над обычными аналитически методами оперируя понятиями высокой чувствительности, низкой цены, простой процедуры, низкого требования к analyte (в µl), non-опасных процедур и быстрой реакции. Сверх Того, технология была начата в последнем немногие леты для изготовления и пользы nanocantilevers для воспринимать применения, таким образом давая подъем к системам cal nanoelectromechani (NEMS). Это развитие увеличивало предел чувствительности до размера что исследователя могут теперь визуализировать подсчитывать молекул. С способностью высокого анализа объём analytes и ультра чувствительного обнаружения, эта технология держит большущий посыл для следующего поколени миниатюризированных и сильно чувствительных датчиков.

Массовое Чувствительное Обнаружение Microcantilevers

Microcantilever прибор который может подействовать как физическое, химический или биологический датчик путем обнаруживать изменяет в гнуть cantilever или вибрационная частоте. Миниатюризированные двойники доски подныривания которая двигает вверх и вниз на регулярный интервал. Это движение изменяет когда специфическая масса analyte специфически адсорбирована на своей поверхности подобной к изменению когда персона шагает на доску подныривания. Но microcantilevers миллион времен более малы чем доска подныривания имея размеры в микронах и различных формах как показано в диаграмме 1.

Диаграмма 1. Разные виды Триангулярного microcantilevers (взгляд сверху) (a) Прямоугольное (b) Двойн-Legged (c).

Молекулы адсорбированные на изменениях частоты причины microcantilever вибрационных и отклонении microcantilever. Выкостность, плотность, и расход потока могут быть измерены путем обнаруживать изменения в вибрационной частоте.

Другой путь обнаруживать молекулярную адсорбцию путем измерять отклонение cantilever должного к усилию адсорбцией на как раз одной стороне cantilever. В зависимости от природы химического соединения молекулы, отклонение может быть up or down. Биочипы с механически системами обнаружения обыкновенно используют лучи bi-материала microcantilever (например Au-Si) как чувствительные элементы. Сторона Au обычно покрына с некоторым приемным устройством. На вязке analyte (например биологических молекул, как протеины или биологические агенты) с приемным устройством, напряжена или сброшена поверхность приемного устройства или. Это причиняет microcantilever отклонить, обычно в нанометрах, которые можно измерить используя оптически методы. Отклонение пропорционально к концентрации analyte. Принципиальная схема была использована в экранировать некоторые заболевания как рак и обнаруживать агенты специфического химиката и биологической войны.

Методы Обнаружения Отклонения Microcantilever

Пьезорезистивный Метод Обнаружения Отклонения

Пьезорезистивный метод [6-8] включает врезать пьезорезистивное материальное близко верхняя поверхность cantilever для того чтобы записать изменение усилия происходя на поверхности cantilever. По Мере Того Как microcantilever отклонятьет, оно проходит изменение усилия которое приложит напряжение к piezoresistor, таким образом причиняя изменение в сопротивлении которое может быть измерено электронными серединами. Преимущество пьезорезистивного метода что система отсчета может быть интегрирована на обломоке. Недостаток что разрешение отклонения для пьезорезистивной системы отсчета только один нанометр сравненный с одним Ангстромом оптически методом обнаружения. Другой недостаток с методом что piezoresistor должно быть врезано в cantilever. Изготовление такого cantilever с составной структурой более осложнено.

Материал piezoresistor в луче необходимо локализовать как близко к одной поверхности cantilever как возможно для максимальной чувствительности. Тип давать допинг быть использованным для изготовления пьезорезистивного материала важный фактор. Пьезорезистивный коэффициент N-Типа кремния большле чем коэффициентдля P-Типа. Сопротивление пьезорезистивные материальные изменения когда напряжение прикладной к ему. Относительному изменению в сопротивлении как функция прикладного напряжения можно написать как:

где K обозначает Фактор Датчика, который материальный параметр. Приписки l и t ссылаются к продольной и transversal части Фактора Датчика.

Чувствительность piezoresistor меняет пропорционально к толщине t и радиусу погнутости. Фактор Датчика пропорциональн к Young Модулю, E, который внутреннеприсущая характеристика материала. Фактор датчика может также быть высчитан сразу путем напрягать cantilevers и измерять изменение сопротивления.

где δ напряжение в материале и R сопротивление. Для чувствительного прибора, фактор датчика иметь порядки 100.

Пьезорезистивный консольный луч можно использовать как рукоятка Мостиковой схемы Wheatstone как показано в диаграмме 2.

Диаграмма 2. Мостиковая Схема Wheatstone используемая для пьезорезистивного microcantilever.

Сопротивление рукоятки переменного сопротивления () в вышеуказанной диаграмме может быть определено путем использование общей формулы рассекателя Напряжения Тока и показано как ниже:

Было бы изменение сопротивления когда cantilever подвергается к отклонению.

Оптически Метод Обнаружения Отклонения

Оптически метод [8], как показано в диаграмме 3, использует лазерный луч очень низкой мощности заказа который не влияет на биомолекулы покрынные на поверхности microcantilever и детектора положения чувствительного (PSD). Лазерный луч падает на cantilever и получает отраженным как слой золота покрынный на поверхности cantilever дает ему почти зеркало как отделка. Отраженный луч падает на PSD. Когда cantilever undeflected т.е. он не покрын с любой молекулой, лазерный луч упал бы на определенное пятно на PSD. По Мере Того Как cantilever отклонятьет, положение луча изменяет, который, в свою очередь, высчитан используя соотвествующую электронику. Преимущество этой системы обнаружения что оно способно обнаруживать отклонение в ряде sub-нанометра. Но этот метод также имеет свои собственные недостатки. Присутсвие сфокусированного лазерного луча в жидкостной окружающей среде клетки может привести к в дополнительных термальных вопросах управления давая подъем к extraneous чтениям. Secondly, дорого стоит системы выравнивания и включает большую точность, которая может в конечном счете поднять цену набора диагностики целого. В добавлении, она также уменьшает удобоносимость набора.

Диаграмма 3. Схема оптически системы обнаружения для обнаруживать отклонение microcantilever. Отраженный лазерный луч от отклоненного microcantilever падает на различное положение на PSD. В зависимости от расстояния между 2 положениями лазерного луча на PSD, отклонение microcantilever решительно.

Емкостный Метод Обнаружения Отклонения

Емкостный метод [9] основан на принципе который когда консольное отклонение осуществляет должно к адсорбции analyte, емкость плоского конденсатора изменен. Здесь microcantilever одна из 2 обкладок конденсатора. Этот метод отклонения сильно чувствительн и обеспечивает абсолютное смещение. Но этот метод не соответствующ для измерять большие смещения. Сверх Того, он не работает в разрешениях электролита должных к фарадическим течениям между емкостными плитами. Поэтому, он ограничен в своих воспринимая применениях.

Метод Обнаружения Отклонения Интерферометрии

Этот оптически метод обнаружения [10,11] основан на взаимодействии лазерного луча справки при отраженный лазерный луч cantilever. Ый конец стекловолокна принесен близко к консольной поверхности. Одна часть света отражена на интерфейсе между волокном и окружающими средствами, и другая часть отражена на задней части cantilever в волокно. Эти 2 луча мешают внутри волокна, и сигнал взаимодействия можно измерить с фотодиодом. Интерферометрия сильно чувствительный метод предусматривая сразу и абсолютное измерение смещения. В этом методе, свет должен быть принесен близко к консольной поверхности для того чтобы получить достаточный отраженный свет. Стекловолокно немногие микроны далеко от наружного конца microcantilever смогло измерить отклонение в 0,01 рядах Å. Однако, располагать волокон трудная задача. Работы метода хорошо для малых смещений но более менее чувствительны в жидкостях и следовательно, лимитированной пользы в применениях биосенсора.

Оптически Метод Обнаружения Отклонения Диффракционной Решетки

Отраженный лазерный луч от interdigitated cantilevers формирует дифракционную карту в которой интенсивность пропорциональна к консольному отклонению [12]. Это можно использовать для атомной микроскопии усилия, ультракрасного обнаружения, и химического воспринимать.

Прибора Соединенного Метод (CCD) Обнаружения Обязанностью

Камера CCD для измерять отклонение cantilever в ответ на analyte была использована Ким и сотрудниками [13]. Детектор положения чувствительный здесь камера CCD которая записывает лазерный луч отклоненный от cantilever.

Механически Свойства Cantilevers

Основные механически параметры cantilever весна постоянн и частота резонанса.

Весна постоянн k фактор соразмерности между прикладной усилием, F и приводя к гнуть cantilever, Z. Это отношение вызвано законом Hooke.

F = - kz

Константа весны производит жесткость cantilever. Для прямоугольного cantilever длины l, константе весны можно написать как

где E Young модуль и I момент инерции. Типичная весна постоянн для cantilever усилия чувствительного в границах 1 mN/m к 1 N/m.

Частоту f резонансаres для простого прямоугольного cantilever можно выразить как

где ρ массовая плотность, h и w обозначают высоту и ширину cantilever соответственно. Моменту инерции для прямоугольного cantilever можно написать как

Более простому выражению для частоты резонанса можно написать как функция константы весны как

где скапливайте, m=ρ.h.l.w. Отношение показывает что частота резонанса увеличивает как функция увеличивая константы весны и уменьшать консольное MASS.

Польза microcantilevers была понята всемирно но биомеханика [14] и основной механизм отклонения microcantilever пока полно не установлены.

Поведение Консольных Лучей

Равномерное поверхностное усилие действуя на равносвойственном материале увеличивает (в случае давления при сжатии) или уменшения (в случае растяжимого усилия) поверхностная область как показано в диаграмме 4. Если это усилие не компенсировано на противоположной стороне тонких плиты или луча, то вся структура согнет. Между зонами давления при сжатии и растяжимым усилием, нейтральная плоскость которая не деформирована. Должно к гнуть, усилие F действует на расстоянии x в нейтральных плоских результатах в моменте изгиба M=F.x. Поэтому, радиус погнутости R дается мимо:

1/R = dz/dx22 = M/EI

где E ясные Young модуль и I момент инерции, котор дало следующее уровнение для прямоугольных лучей

Изменение в поверхностном усилии на одной стороне луча причинит статический гнуть, и момент изгиба можно высчитать как:

Δσ = σ1 - σ2 дифференциальное поверхностное усилие с σ1 и σ2 как поверхностное усилие на верхней и более низкой стороне cantilever соответственно (диаграмма 5). Вводить эти значения I и M в формулу первого Stoney выходов уровнения [15]:

Диаграмма 4. Гнуть консольного луча в ответ на сжимающие и растяжимые усилия. (a) Сжимающее поверхностное усилие должное к отталкиванию между биомолекулами водит к вниз/отрицательное отклонению консольного луча. (b) Растяжимое поверхностное усилие должное к привлекательности между молекулами водит к вверх/положительное отклонению консольного луча.

Диаграмма 5. взгляд Боковой Части тонкого консольного луча толщины t подвергла к давлению при сжатии. σ1 усилие на верхней поверхности и σ2 усилие на нижней поверхности cantilever. Консольный луч гнет с постоянн радиусом R. погнутости.

Учитывающ условия на границах cantilever (R» L), вышеуказанное уровнение можно разрешить и смещению cantilevers можно написать как:

Изменения в поверхностном усилии могут быть результатом процесса адсорбцией или электростатических взаимодействий между порученными молекулами на поверхности так же, как изменениями в поверхностном hydrophobicity и conformational изменениями адсорбированных молекул.

В дополнение к гнуть усили-наведенный поверхностью, объемное расширение bimaterial cantilevers может привести к в статический гнуть. Bimaterial cantilever проходит гнуть должный к адсорбции газа если коэффициенты объемного расширения 2 материалов друг.

Датчики Microcantilever

Применения Biosensing требуют быстро, легкие в использовании, дешево и сильно чувствительные методы для обнаруживать analytes вместе с возможностью для скрининга высок-объём. Все эти пункты могут быть выполнены micromachined консольными датчиками, которые поэтому идеально выбранные для biosensing применений. Различные применения датчиков основанных microcantilever суммированы в Диаграмме 6.

Диаграмма 6. Применения microcantilever-основанных датчиков.

Microcantilever основало датчики [16] самые простые приборы MEMS которые предлагают очень перспективнейшее будущее для развития романных датчиков медицинского осмотра, химических и биологических. Они самые недавние и большинств самые предварительные системы обнаружения analyte с пределом обнаружения далеко более низким чем самые предварительные в настоящее время используемые методы. Адсорбированная масса analytes причиняет nanomechanical гнуть microcantilever. Изменение в массе на поверхности microcantilever должной к вязке молекул analyte прямо-пропорционально к отклонению microcantilever. Таким Образом, качественное так же, как количественное обнаружение analytes можно выполнить.

Материалы Используемые в Коммерчески Cantilevers

Коммерчески cantilevers типично сделаны из кремния, нитрида кремния, или окиси кремния и доступны в большом разнообразии различных форм, размеров, и чувствительностей усилия. Новейшие разработки совмещают самой последней технологии полупроводника интегральной схемаы (IC) и комплементарной окиси (CMOS) металла для того чтобы произвести толковейшие весьма малые cantilevers в форме блока.

Cantilevers Используют в Внеконтактных Режимах

Недавние леты witnessed второй постепеновский шаг в пользу cantilevers whereby они больше не не коснуты друг друга с поверхностью. Они теперь использованы в системах датчика обеспечивая вполне новый Н тип миниатюризированного датчика основанного на фундаментальных принципах физики как биметаллическое влияние, поверхностное усилие, или гармонический генератор.

Преимущества Microcantilever-Основанных Датчиков

Microcantilever основало датчики имеет преогромный потенциал для обнаружения различных analytes в газообразном, вакууме и средстве жидкости. Они всполохнули значительный интерес из-за их высокой характерности, высокой чувствительности, простоты, низкой цены, низкого требования к analyte (в µl), non-опасной процедуры с men6we шагов, быстрой реакции и требования к низкой мощности. Вещества на уровнях следа в настоящее время обнаружены различными методами как хромотография высокой эффективности жидкостная (HPLC), тонкая хромотография слоя (TLC), газовая хроматография (GC), хромотография газа жидкостная (GLC) Etc. Однако, эти методы сложны, требующий много времени, дорог и требуют громоздкого измерительного оборудования. Также подготовка образца увеличиваемая сложная процедура и требует умелого персонала. Но microcantilever-основанные датчики могут обнаружить ничтожные количества веществ внутри част-в-миллиард (ppb) и част-в-триллион (ppt). Они переводят биомолекулярное опознавание в nanomechanical гнуть microcantilever [17]. Междумолекулярные силы возникая от адсорбции молекул analyte на microcantilever наводят поверхностное усилие, сразу приводя к в nanomechanical гнуть microcantilever.

Воспринимать Применения Microcantilevers в Физике и Химии

Консольн-основанные датчики имеют обширные применения в физике и химии. Их можно использовать для того чтобы измерить скорости, давления жидкости и расходы потока звуковой войны, и могут быть настроены выборочно для того чтобы выбрать вверх акустические вибрации. Biotoxins смогли быть обнаружены с чувствительностью на уровне ppt путем покрывать одну сторону cantilever с моноклональными антителами специфическими для определенного biotoxin. Влияния малых изменений атмосферическ-давления можно чувствовать в резонансе вибрируя cantilever. Влияния подвержения к ультрафиолетовым излучениям могут быть восприняты путем выбирать правильное полимерное покрытие. Наблюдалось что cantilevers нитрида кремния покрынные с золотом на одной стороне довольно чувствительны к изменениям пэ-аш. Основано на этом, консольные основанные датчики можно сделать для того чтобы обнаружить изменение пэ-аш. Они также были использованы для того чтобы обнаружить пар ртути, влажность, природный газ, смеси газа, толуол и руководство в воде.

Типы Датчиков Основанных на Micro и Nanocantilevers

Датчики Влажности

Влажность в окружающей среде можно измерить если одна сторона microcantilever покрына с желатином, то [18]. Желатин связывает к водяным парам присутствующим в атмосфере, таким образом причиняя гнуть cantilever. Исследователя на Лаборатории Oak Ridge Национальной (ORNL), США показали что cantilevers покрынные с водоемкими материалами как фосфорная кислота можно использовать как датчик для обнаруживать водяной пар с разрешением массы picogram [19]. Когда водяные пары адсорбированы на покрынной поверхности cantilever, изменение в частоте резонанса microcantilevers и консольного отклонения. Чувствительность microcantilevers может быть увеличена путем покрывать свою поверхность при материалы имея высокое сродство для analyte.

Датчики Гербицида

Microcantilevers было использовано для того чтобы обнаружить концентрацию гербицидов в жидкостной окружающей среде Роберто Raiteri и сотрудниками [20]. Кислота гербицида 2,4 дихлорфеноксиуксусная (2,4-D) была покрына на верхней поверхности cantilever. Моноклональное антитело против 2,4-D после этого было снабжено cantilever. Специфическое взаимодействие между моноклональным антителом и гербицидом причинило гнуть cantilever. Много исследование идет дальше начать immunobiosensors покрынные антителом консольные для обнаружения organochlorine и органофосфорных пестицидов и гербицидов присутствующего на концентрации ng/l в водяных средствах. Alvarez и Сотрудники продемонстрировали пользу microcantilevers для обнаружения trichloroethane пестицида дихлорированного dipheny (DDT) [21].

Датчики Иона Металла

Датчики Microcantilever были использованы для того чтобы обнаружить концентрацию CrO-9 10 M42- в клетке подачи [22]. В этом приборе, был использован собственн-собранный слой бромида аммония triethyl-12-mercaptododecyl на золот-покрынной поверхности microcantilever. Microcantilevers смогло быть использовано для химического обнаружения нескольких газообразных analytes. Multielement прибор блока датчика используя microcantilevers можно сделать для того чтобы обнаружить различные ионы одновременно.

Датчики Температуры/Тепловые Датчики

Изменения в температуре и жаре гнут cantilever составленный материалов с различными коэффициентами теплового расширения биметаллическим влиянием. Microcantilever основало датчики может измерить изменения в температуре как малой как 10-5 K и может быть использовано для измерения восходящего потока теплого воздуха фото. Их можно использовать как микрокалориметры для того чтобы изучить развитие жары в каталитических химических реакциях и энтальпия изменяет на переходах участка. Биметаллические microcantilevers могут выполнить photothermal спектроскопию [23] с чувствительностью 150 fJ и разрешающая способность по времени sub-миллисекунды. Они могут обнаружить изменения жары с чувствительностью attojoule.

Датчики Выкостности

Изменения в средств вискоэластичности переносят консольную частоту резонанса. Сильно вязкостное средство окружая cantilever так же, как присоединённую массу амортизирует консольное колебание понижая свою частоту резонанса на основной частоте. Cantilevers могут поэтому быть вибрированы пьезоэлектрическими приводами для того чтобы resonate и использованы по мере того как метры выкостности [24].

Датчики Калориметрии

В этих датчиках, только изменения температуры быть измеренным [25,26]. Большая Часть из химических реакций связана с изменением в жаре. Так, калориметрия получала большущий потенциал определить широкий диапазон смесей. Энзимы как оксидаза глюкозы можно лишить подвижности и покрыть на поверхности microcantilever, которое прореагирует специфически с глюкозой в разрешении производящ узнаваемый калориметрический сигнал. Должно к малюсеньким термальным массе и чувствительности cantilever, датчикам калориметрии использовать cantilevers будет следующим поколени датчиков для обнаруживать изменения температуры.

Датчик Обнаруживая Магнитные Шарики

Baselt и сотрудники [27] объяснили возможность использования microcantilevers как датчики усилия для того чтобы обнаружить присутсвие приемн-покрынных магнитных шариков. Возможно обнаружить присутсвие шарика одиночного размера µm магнитного вставляя на functionalized консольную поверхность путем прикладывать внешнее магнитное поле и измерять отклонение microcantilever. Весьма чувствительный датчик может быть сделан путем обозначать analyte с магнитными шариками.

Консольные Основанные Датчики Телеметрии

Консольные основанные датчики телеметрии [28] раскроют fieldable приборы для того чтобы передать относящие данные к центральным станциям собрания. Они включат пользу передвижных установок несенных или снесенных персоналом и заменят связанные проволокой датчики в некоторых применениях. Исследователя на ORNL строят microfabricated обломок с встроенный электронный обрабатывать и телеметрией. Они также работают на методе для того чтобы обнаружить различный вид.

Microsensors для того чтобы Контролировать Потребности Хранения и Обслуживания Ракеты

Миниатюризированные датчики основанные microcantilever с дистанционной беспроволочной возможностью контроля были использованы для того чтобы приобрести проницательность в условие резерва [29]. Эта технология оценит продолжительность жизни боеприпасыа основанную на параметрах окружающей среды как влажность, температура, давление, удар и корозия так же, как количество других индикаторов ухудшения топлива включая NOx. Одиночные детекторы обломока с электроникой и телеметрией смогли быть начаты с нескольк 100 cantilevers как блок одновременно контролируют, определяют и квантифицируют много важных параметров. Датчики Корозии ограничивали жизнь в умеренном к строгим окружающим средам. Системы должны быть строением для того чтобы собрать относящие к окружающей среде данные для более лучшего знания условий окружающей среды. Потребность начать материалы как цеолиты [30] для пользы как сенсибилизируя покрытия для специфического обнаружения. Цеолиты термально стабилизированные структуры рамок aluminosilicate используемые коммерчески как молекулярные сетки, катализаторы, ионнообменники и химические амортизаторы. Они показывают превосходную селективность и селективные термальные свойства десорбции.

Дистанционные Датчики Обнаружения Ультракрасной Радиации

Дистанционный датчик (IR) обнаружения ультракрасной радиации был развит Oden и сотрудниками [31]. Датчик составлен пьезорезистивного cantilever покрынного с поглощающим слоем жары. Пьезорезистивные microcantilevers представляют важное развитие в uncooled технологии обнаружения ИК. Cantilever проходит гнуть должный к дифференциальному усилию между покрытием и субстратом. Причины cantilever изменение в piezoresistance, которое пропорционально к количеству поглощенной жары. Температурные колебания могут быть обнаружены путем покрывать cantilever с различным материалом, который причиняет биметаллическое влияние приводящ к в гнуть cantilever. Таким Образом, калориметрическое обнаружение химических реакций можно сделать. Золот-Черно послужил как материал ИК absorbing. Покрытия Высокого теплового расширения bimaterial как Al, Pb и Zn смогли быть использованы для того чтобы увеличить термально наведенный гнуть microcantilever. Плоские консольные блоки можно использовать для воображения ИК по мере того как они просты, сильно чувствительный и быстрый отвечать.

Приборы Обнаружения Взрывчаток

Поверено что собаки получают изумляя силу, причина их широко используют в обнаружении взрывчаток. Собаки могут обнаружить взрывчатки путем обнюхивать легко испаренные органические химикаты присутствующие на концентрации как низко как част-в-миллиард. Много групп дирижируют активное исследование с намерением делать прибор нос-на--обломок `' имея силу точно подобной к носу собаки. В прибор этом нос-на--обломоке `' [32,33], блок microcantilever смог быть использован в котором каждое консольное будет покрыно по-разному для того чтобы выбрать вверх специфическую органическую смесь. Его можно включать в наш деталь ежедневной пользы как ботинки, гуляя тросточка, портмоне Etc. для того чтобы обнаружить взрывчатки без препятствовать виновницам знать о поисковой работе. Прибор было бы большим достижением от точки зрения обеспеченностью и предотвращало бы большие аварии.

Microcantilever покрынное с платиной или металлом переходной группы может прореагировать с тринитротолуолом (TNT) если оно нагрето к 570°C и придержано на той температуре для 0,1 второго. Реакция TNT с консольным покрытием причинит мини-взрыв. Thundat и его группа [34] развивают прибор matchbox-размера для того чтобы обнаружить взрывчатки в багаже авиапорта и мины основанные на этом методе.

Воспринимать Применения Microcantilevers в Поле Диагноза Заболеванием

Карцинома Обнаруживая Микросхемы

Arun Majumdar и сотрудники [3] продемонстрировало assay основанный microcantilever чувствительный для диагноза рака. Они покрыли поверхность microcantilever с антителами специфическими к антигену простаты специфическому (PSA), отметку рака простаты найденную в крови пациентов имея рак простаты. Когда PSA-покрынное microcantilever взаимодействовало с пробой крови терпеливейшего имеющ рак простаты, был сформирован комплекс антиген-антитела и консольное изогнутое должное к адсорбированной массе молекул антигена. Гнуть нанометра cantilever было обнаружен оптически лазерным лучом низкой мощности с точностью sub-нанометра используя детектор фото. Этот assay основанный microcantilever был более чувствительн чем обычные биохимические методы для обнаружения PSA по мере того как он может обнаружить уровни антигена более низко чем клинически уместное пороговое значение. Метод столь же хороший как и потенциально лучше чем ELISA. Сверх Того, цена в assay меньшее по мере того как никакая потребность прикрепить дневные бирки или radiolabel молекулы. Обнаружение PSA основанное на резонирующем отступлении частоты пьезоэлектрического nanomechanical microcantilever было продемонстрировано также Ли и сотрудниками [35].

Датчики Обнаружения Миоглобина

Raiteri и его группа [4] использовали microcantilevers при антитело анти--миоглобина моноклональное покрынное на верхней поверхности крест-линкером hexanoate sulfosuccinimidyl 6 [3 (2-pyridyldithio) - propionamido] (sulfo-LC-SPDP). Когда людская сыворотка была обеспечена, миоглобин прыгнутый к анти--миоглобину, таким образом причиняя отклонение microcantilever. 85 ng/ml миоглобина легко было обнаружено, который физиологопсихологическая концентрация в здоровой людской сыворотке.

Биосенсоры Глюкозы

Pei и сотрудники [36] сообщили метод для micromechanical обнаружения биологически уместной концентрации глюкозы обездвиживанием оксидазы глюкозы на поверхность microcantilever. Microcantilever энзима-functionalized проходит гнуть должный к изменению в поверхностном усилии наведенном реакцией оксидазы глюкозы лишенной подвижности на консольной поверхности с глюкозой в разрешении. Эксперименты были снесены под условия подачи и было продемонстрировано что общие взаимодействия для обнаружения глюкозы не имели никакое влияние на измерении глюкозы крови.

Биосенсоры для Коронарной Сердечной Болезни

Клиническое биохимическое применение датчика [37], где адсорбция липопротеинов низк-плотности (LDL) и их окисленную форму (oxLDL) на гепарине продифференцировал путем измерять поверхностное усилие используя biosensing microcantilevers. Способность продифференцировать эти 2 вида представил интерес потому что их понимание от плазмы главным образом благоволило к окисленной форме, которая поверены, что будет ответствена для накопления холестерола в аорте в времени и связана с первой стадией коронарной сердечной болезни. Метод также был использован для того чтобы обнаружить conformational изменения в 2 протеинах плазмы, Иммуноглобулине G (IgG) и Альбуминах (BSA), наведенных их адсорбцией на твердой поверхности в окружающей среде буфера. Это явление критической важности в биомедицинских применениях включая твердые поверхности, но трудно для того чтобы измерить с обычными методами адсорбцией.

Консольные Основанные Датчики для того чтобы Обнаружить Полиморфизмы Одиночн-Нуклеотида

Одиночные полиморфизмы нуклеотида (SNPs) внутри известные последовательности гена и геном главная забота исследования геномики. Перегласовки Пункта причиняют несколько заболеваний как Thalassemia, Tay Sachs, Болезнь Альцгеймераа Etc. Поэтому, усилия обнаружить одиночный полиморфизм нуклеотида помогут в предыдущем диагнозе этих заболеваний и помогут в обработке пациентов имея такие разлады. Эффективный и надежный путь обнаруживать такие одиночные низкопробные рассогласования пар путем использование microcantilevers которые весьма чувствительны к специфическим биомолекулярным взаимодействиям опознавания между последовательностью ДНА зонда и последовательностью ДНА цели. Они могут обнаружить концентрацию в pico- к ряду femtogram. Thiolated зонды ДНА специфические для определенной последовательности ДНА цели лишены подвижности на золот-покрынном microcantilever. Гибридизация с польностью комплиментарной последовательностью ДНА цели причинит сетчатое положительное отклонение cantilever. Сетчатое положительное отклонение результат уменьшения в configurational энтропии dsDNA против ssDNA, которое причиняет уменьшение сил сжатия на стороне золота cantilever. Гибридизация ДНА зонда при ДНА цели имея один или два основани-пару рассогласовывает результаты в сетчатом отрицательном отклонении cantilever должного к увеличенным отталкивающий усилиям приложенным на золот-покрынной поверхности microcantilever. Отклонение большле для ДНА цели имея 2 низкопробных рассогласования пар чем для ДНА цели имея одно низкопробное рассогласование пар. Степень отталкивания увеличивает по мере того как число низкопробных рассогласований пар увеличивает [38]. McKendry [39] продемонстрировало biodetection многократной цепи ярлык-свободное и количественные Дна-связывая assays на nanomechanical консольном блоке.

Эти основанные ДНА assays отклонения microcantilever была бы кострикой к полю pharmacogenomics, которое начнет снадобья специфически сделанные для того чтобы пристрелть SNPs. Эти assays имеют быстрое время на ответ меньш чем 30 минут и гораздо дешевее чем другие методы в настоящее время используемые для того чтобы обнаружить SNPs. Простая процедура и выход т.е. консольное отклонение простое +/- сигнал. Настоящие методы обнаружения гибридизации как Южный blotting требуют сильно строгих условий реакции пока microcantilever-основанный метод требует только физиологопсихологических буфера и комнатной температуры (25°C). Детали о преобразовании биомолекулярного опознавания в nanomechanics уступаны [40]. Южная гибридизация очень нудная, дорогая, опасная и требующий много времени процедура. С другой стороны, microcantilevers держат большой посыл для медицинского диагноза потому что не только присутсвие но расположение рассогласований можно найти.

Биочипы

Недавние выдвижения в биочипы [41,42] показывали что датчики основанные на гнуть microfabricated cantilevers имеют потенциальные преимущества над ранее используемыми методами обнаружения. Биочипы с механически системами обнаружения используют лучи microcantilever bimaterial (например Au-Si) как чувствительные элементы. Сторона Au обычно покрына с некоторым приемным устройством. На вязке analyte (например биологических молекул, как протеины или биологические агенты) с приемным устройством, напряжена или сброшена поверхность приемного устройства или. Это причиняет microcantilever отклонить и было найдены, что было отклонение пропорционально к концентрации analyte. Примеры вязок в биомолекулярных (приемное устройство/analyte) применениях являются следующими: вязки антител-антигена или гибридизация ДНА пары стренг ДНА (приемного устройства/analyte) имея комплементарные последовательности [42]. Биочипы имея microcantilevers как чувствительные элементы не требуют внешней силы, обозначать, внешней электроники или дневных молекул или transduction сигнала для их деятельности. Эти типы биочипов можно использовать в экранировать некоторые заболевания как рак и обнаруживать агенты специфического химиката и биологической войны как botulinum токсин, антракс, и афлатоксин. Химический датчик основанный на micromechanical консольном блоке был продемонстрирован Battison и сотрудниками [37].

Nanocantilevers: Главный Прорыв в Датчиках

Использовало Nanocantilevers, 90 nm толщиной и сделано из нитрида кремния, группой в составе исследователя водить Гарольдом Craighead, Университетом Корнеллаа обнаружить одиночную часть пар ДНА 1578 низкопробных в длине [43]. Группа востребовала что они может точно определить молекулу с массой около 0,23 attograms (1 attogram = 10-18 грамм) используя эти nanocantilevers. Исследователя установили многоточия золота nanoscale на очень концах cantilevers, которые подействовали как агенты захвата для сульфид-доработанного, котор двойн-сели на мель ДНА. Но в принципе, nanodots золота смогли быть использованы для того чтобы захватить любую биомолекулу имея свободную группу сульфида. Лазерные лучи Скеннирования были использованы для того чтобы измерить вибрационную частоту cantilevers. Исследователя верят что nanodevices основанные на nanocantilevers исключили потребность для амплификации PCR для обнаружения определенных последовательностей ДНА, таким образом упрощая методы используемые для того чтобы экранировать для специфических последовательностей и перегласовок гена.

Подобно, N. Нельсон-Fitzpatrick . [44] на Университете Альберты, Канада делало ультра тонкие резонирующие nanocantilevers, заказа 10 nm, в смесях алюмини-молибдена. Группа требует что развитие NEMS-основанных приборов в металлических материалах включило новые зоны применений для сразу воспринимать различных химических смесей таким образом obviating потребность промежуточной поверхностной дериватизации.

Исследователя на Университете Purdue включаются в творение nanocantilevers. Они использовали блок nanocantilevers меняя длины с толщиной около 30 nm и functionalized они с антителами для вирусов [45]. Они пришли вверх с очень интересными результатами вследствие изменения в плотности w.r.t антитела длина nanocantilevers.

Заключения

Microcantilevers получает потенциальные применения в каждом поле науки колебаясь от физического и химиката воспринимая к биологическому диагнозу заболеванием. Главные преимущества использовать microcantilevers как воспринимать механизмы над обычными датчиками включают их высокую чувствительность, низкую цену, низкое требование к analyte (в µl), non-опасную процедуру при men6we шагов (obviating потребность для ярлыков), быстрые реакцию и требование к низкой мощности. Самые важные факт что блок microcantilevers можно использовать для диагноза большое количество analytes как различные biomarkers заболеванием одиночного заболевания в одиночной идет таким образом иметь большущие высокие возможности анализа объём. Технология держит ключ к следующему поколени сильно чувствительных датчиков. С развитием технологии для nanocantilevers, датчики достигали чувствительности attogram, которая не будет иметь до недавно только после того как ей было сновидением для исследователей. Дальнейшие увеличения в чувствительности позволят исследователям способности подсчитать числи молекул.

Справки

1. Grayson, A.C.R., Shawgo, R.S., Джонсон, A.M., Flynn, N.T., Li, Y., Cima, M.J. & Langer, R. (2004) Просмотрение BioMEMS: Технология MEMS для физиологопсихологически интегрированных приборов. Proc. IEEE, 92(1), 6-21.

2. Polla, D.L., Erdman, E., Robbins, W.P., Markus, D.T., Diaz, J.D., Rinz, R., Nam, Y. & Brickner, H.T. (2000) Microdevices в Медицине. Энн. Rev. Biomed. ENG, 2, 551-76.

3. Wu, G.H., Datar, R.H., Hansen, K.M., Thundat, T., Коут, R.J. & Majumdar, 2001) Биотестирований A. (простат-специфического антигена (PSA) используя microcantilever. Nat. Biotechnol., 19, 856-60.

4. Arntz, Y., Seelig, J.D., Lang, H.P., Zhang, J., Hunziker, P., Ramseyer, J.P., Мейер, E., Hegner, M. & Gerber, assay протеина C. (2003) Ярлык-Свободных основанных на nanomechanical консольном блоке. Нанотехнология, 14, 86-90.

5. Subramanian, A., Oden, P.I., Псарня, S.J., Jacobson, K.B., Warmack, R.J., Thundat, T., Doktycz, 2002) Глюкоз M.J. (biosensing используя энзим-покрынное microcantilever. Appl. Phys. Lett., 81, 385-87.

6. Thaysen, J., Boisen, A., Hansen, O. & Bouwstra, зондов микроскопии усилия S. (2000) Атомных с пьезорезистивным отсчетом и сильно симметричным расположением моста Wheatstone. Sens. Приводы A, 83, 47-53.

7. Yang, M., Zhang, X., Vafai, K. & Ozkan, конструкций и оптимизирование Высокой чувствительности C.S. (2003) пьезорезистивных консольных для вязки analyte-приемного устройства. J. Micromech. Microeng., 13, 864-72.

8. Мейер, G. & Amer, 1988) Романных оптически подходов к N.M. (к атомной микроскопии усилия. Appl. Phys. Lett., 53(12), 1045-47.

9. Blanc, N., Brugger, J., Rooij, N.F.D. & Durig, Микроскопий Усилия Скеннирования U. (1996) в Динамическом Режиме Используя Датчики Microfabricated Емкостные. J ВПТ. Sci. Technol. B, 14(2), 901-05.

10. Erlandsson, R., McClelland, G.M., Ответная Часть, C.M. & Chiang, микроскопий усилия S. (1988) Атомных используя оптически интерферометрию. J. ВПТ. Sci. Technol. A, 6(2), 266-70.

11. Rugar, D., Mamin, H.J. & Guethner, P. (1989) Улучшили волоконнооптический интерферометр для атомной микроскопии усилия. Appl. Phys. Lett., 55(25), 2588-90.

12.      Manalis, S.R., Minne, S.C., Atalar, A. & Quate, 1996) Interdigital cantilevers C.F. (для атомной микроскопии усилия. Appl. Phys. Lett., 69, 3944-46.

13.      Ким, B.H., Mader, O., Веймар, U., Brock, R. & Керн, 2003) Обнаружений D.P. (взаимодействия пептида антитела используя microcantilevers как поверхностные датчики усилия. J. ВПТ. Sci. Technol. B, 21(4), 1472-1475.

14.      Lavrik, N.V., Tipple, C.A., Sepaniak, M.J. & Datskos, Nano-Структур Золота P.G. (2001) для transduction биомолекулярных взаимодействий в движения маштаба микрометра. Biomed. Microdevices, 3(1), 35-44.

15.      Stoney, G.G. (1909) Напряжение металлических фильмов депозированных электролизом. Proc. Roy. SOC. Лондон Mater., 82, 172-75.

16.      Thundat, T., Oden, P.I. & Warmack, датчики R.J. (1997) Microcantilevers. Микро-. Thermophys. ENG, 1, 185-99.

17.      Wu, G., Ji, H., Hansen, K., Thundat, T., Datar, R., Коут, R., Hagan, M.F., Chakraborty, A.K. & Majumdar, 2001) Начал A. (nanomechanical консольного движения произведенного от биомолекулярных взаимодействий. Proc. Национально. Acad. Sci.USA, 98, 1560-64.

18.      http://monet.physik.unibas.ch/nose/

19.      http://www.ornl.gov/info/ornlreview/rev29-12/text/instru.htm

20.      Raiteri, R., Nelles, G., Приклад, H.J., Knoll, W. & Skladal, 1999) Воспринимать P. (биологических веществ основанных на гнуть microfabricated cantilevers. Sens. Приводы B, 61, 213-17.

21.      Alvarez, M., Calle, A., Tamayo, J., Lechuga, Развитий L.M., Abad, A. & A. Montoya (2003) nanomechanical биосенсоров для обнаружения ДДТ пестицида. Biosens. Bioelectron. 18 (5-6), 649-53.

22.      Ji, H.F., Thundat, T., Dabestani, R., Брайн, G.M., Britt, P.F. & Bonnesen, 2001) Ultrasensitive обнаружений P.V. (CrO42- используя датчик microcantilever. Заднепроходно. Chem., 73, 1572-76.

23.      Barnes, J.R., Stephenson, R.J., Welland, M.E., Gerber, C. & Gimzewski, 1994) Photothermal спектроскопий J.K. (с чувствительностью femtojoule используя micromechanical прибор. Природа, 372, 79-81.

24.      Oden, P.I., Chen, G.Y., Steele, R.A., Warmack, R.J. & Thundat, измерений сопротивления T. (1996) Вязкостных используя microfabricated cantilevers. Appl. Phys. Lett., 68, 3814-16.

25.      Berger, R., Gerber, C., Gimzewski, J.K., Мейер, E. & Guntherodt, 1996) Термальных анализов H.J. (используя micromechanical тепломер. Appl. Phys. Lett., 69, 40-42.

26.      Arakawa, E.T., Lavrik, N.V., Rajiv, S. & Datskos, Обнаружение P.G. (2003) и дифференцирований биологического вида используя microcalorimetric спектроскопию. Ultramicroscopy, 97 (1-4), 459-65.

27.      Cherian, S. & Thundat, 2002) Определений T. (адсорбци-наведенной константы изменения весной microcantilever. Appl. Phys. Lett. 80(12), 2219-21.

28.      Britton, C.L., Warmack, R.J., Смит, S.F., Wintenberg, A.L., Thundat, T., Брайн, G.M., Брайан, W.L., Depriest, J.C., Ericson, M.N., Наждак, M.S., Moore, M.R., Тёрнер, G.W., Clonts, L.G., Джонс, R.L., Threatt, T.D., Hu, Z. & RochelleMarch, датчики J.M. (1999) Батаре-Приведенные в действие, Беспроволочные MEMS для химиката высок-чувствительности и биологический воспринимать. Представлено на Симпозиуме 1999 на Перспективных Исследованиях в VLSI, Атлант, GA, 359-68.

29.      http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/658232-PJwJRU/webviewable/658232.pdf

30.      Scandella, L., Связыватель, G., Mezzacasa, T., Gobrecht, J., Koegler, J.H., Jansen, J.C., Berger, R., Lang, H.P., Gerber, C. & Gimzewski, 1998) Цеолитов J.K. (: материалы для nanodevices. Micropor. Mesopor. Mater., 21, 403-09.

31.      Oden, P.I., Thundat, T., Wachter, E.A., Warmack, R.J., Datskos, P.G. & Охотник, обнаружений ультракрасной радиации S.R. (1996) Дистанционных используя пьезорезистивные microcantilevers. Appl. Phys. Lett., 69, 2986-88.

32.      Yinon, 2003) Обнаружений J. (взрывчаток электронными носами. Заднепроходно. Chem., 75, 99A-105A.

33.      Baller, M.K., Lang, H.P., Fritz, J., Gerber, C., Gimzewski, J.K., Drechsler, U., Rothuizen, H., Despont, M., Vettiger, P., Battison, F.M., Ramseyer, J.P., Fornaro, P., Мейер, E. & Guntherodt, 2000) A консольный основанный на массиве искусственний нос H.J. (. Ultramicroscopy, 82, 1-9.

34.      http://bio.lsd.ornl.gov/highlights/2000feb2.htmlx

35.      Ли, J.H., Hwang, K.S., Парк, J., Yoon, K.H., Yoon, D.S. & Ким, 2005) Immunoassay T.S. (простат-специфического антигена (PSA) используя резонирующее отступление частоты пьезоэлектрического nanomechanical microcantilever. Biosens. Bioelectron., 20, 2157-62

36.      Chen, G.Y., Thundat, T., Wachter, E.A. & Warmack, R.J. (1995) Адсорбци-Навели поверхностное усилие и свои влияния на частоте резонанса microcantilevers. J. Appl. Phys., 77, 3618-22.

37.      Battison, F.M., 2001) A химический датчик Ramseyer J. - P., Lang, H.P., Baller, M.K., Gerber, C., Gimzewski, J.K., Мейер, E. & Guntherodt, H. - J. (основанный на microfabricated консольном блоке с одновременной резонанс-частотой и отсчетом. Sens. Приводы B, 77, 122-31.

38.      Assay отклонения Hansen, K.M., Ji, H.F., Wu, G., Datar, R., Коута, R., Majumdar, A. & Thundat T. (2001) Консольн-Основанных оптически для различения рассогласований одиночн-нуклеотида ДНА. Заднепроходно. Chem., 73, 1567-71.

39.      McKendry, R., Zhang, J., Arntz, Y., Strunz, T., Hegner, M., Lang, H.P., Baller, M.K., Certa, V., Мейер, E., Guntherodt, H.J. & Gerber, biodetection Многократной Цепи C. (2002) ярлык-свободные и количественных Дна-связывая assays на nanomechanical консольном блоке. Proc. Национально. Acad. Sci.USA, 99(15), 9783-88.

40.      Fritz, J., Baller, M.K., Lang, H.P., Rothuizen, H., Мейер, E., Vettiger, P., Gunterodt, H.J., Gerber, C. & Gimzewski, J.K. (2000) Переводя биомолекулярное опознавание в nanomechanics. Наука, 288, 316-18.

41.      Fodor, S.P.A., Rava, R.P., Huang, X.C., Pease, A.C., Holmes, C.P. & Адамс, C.L. (1993) Передали По Мултиплексу биохимические assays с биологическими обломоками. Природа, 364, 555-56.

42.      Rowe, C.A., Предложение, L.M., Feldstein, M.J., Золотистое, J.P., Scruggs, S.B., MacCraith, B.D., Cras, J.J. & Ligler, биосенсоров Блока F.S. (1999) для одновременного идентификации analytes бактериальных, вирусных, и протеина. Заднепроходно. Chem., 71(17), 3846-52.

43.      Llic, B., Yang, Y., Aubin, K., Reichenbach, R., Krylov, S., Craighead, 2005) Обозначений H.G. (молекул ДНА прыгнутых к nanomechanical генератору. Nanoletters, 5(5), pp. 925-929.

44.      http://www.nsti.org/Nanotech2006/showabstract.html?absno=488

45.      Gupta, A.K., Nair, P.R., Сродное, D., Ladisch, M.R., Broyles, S., Alam, M.A., Bashir, 2006) Аномальных резонансов R. (в nanomechanical биосенсоре. Proc. Национально. Acad. Sci.USA, 103(36), 13362-13367.

Детали Контакта

Др. Sandeep Kumar Vashist

Национальный Центр для Исследования Датчика
Университет Города Дублина
Glasnevin, Dublin9
Дублин, Ирландия

Электронная Почта: sandeep.vashist@dcu.ie

Date Added: Jun 18, 2007 | Updated: Jul 15, 2013

Last Update: 15. July 2013 16:31

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit