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DOI : 10.2240/azojono0115

一個 Microcantilevers遙感應用回顧

Sandeep庫馬爾Vashist

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提交時間:2007年5月22

發表於:2007年6月18

討論主題 

摘要

關鍵詞

簡介

質譜靈敏的檢測由Microcantilevers

微懸臂梁撓度檢測方法

壓阻式彎沉檢測方法

光學偏轉檢測方法

電容的偏轉檢測方法

干涉撓度檢測方法

光學衍射光柵撓度檢測方法

電荷耦合器件(CCD)的檢測方法

懸臂的力學性能

懸臂梁的彎曲行為

微懸臂梁傳感器

在商業懸臂中使用的材料

懸臂使用非接觸式模式

基於微懸臂梁傳感器的優點

基於微傳感器類型  和Nanocantilevers

遙感應用物理與化學Microcantilevers

濕度傳感器

除草劑傳感器

金屬離子傳感器

溫度傳感器/熱傳感器

粘度傳感器

量熱傳感器

傳感器檢測磁珠

懸臂根據遙測傳感器

微型傳感器來監視導彈儲存和維護需求

遠紅外輻射探測傳感器

爆炸物檢測裝置

遙感應用在疾病診斷領域的Microcantilevers

癌症檢測微芯片

肌紅蛋白檢測傳感器

生物傳感器用於冠心病

懸臂式為基礎的傳感器來檢測單核苷酸多態性

生物芯片

Nanocantilevers:傳感器中的一個重大突破

結論

參考文獻

聯繫方式

摘要

微機電系統(MEMS)[1,2]已經存在,僅在過去的十年Microcantilevers是最簡化的基於MEMS設備  許多研究人員已經探索不同的應用在傳感器領域的microcantilevers幾組還表明,使用前列腺癌的診斷microcantilevers的可能性[3],心肌梗死[4]和血糖監測[5] 。科學家們追逐使得基於microcantilevers陣列,它可以檢測在臨床實驗室的幾個常規診斷疾病的同時小型化的生物芯片的視野。 最近nanocantilevers發展縮減技術的進一步結合高通量的分析物超靈敏的檢測能力

關鍵詞

Microcantilevers,傳感器,診斷,MEMS

簡介

分子診斷設備越來越小型化技術的進步較小有越來越多的小型化平台上的生物傳感器研究領域中的利益。 微型化是在體內的生理監測,多個特異性傳感器陣列,傳感器的可移植性和最小樣品量至關重要常規的生物傳感器,需要廣泛的包裝,複雜的電子接口和定期保養。 這些缺點可以減少使用的MEMS器件,芯片上集成的電子和微結構

Microcantilevers已受聘為物理,化學和生物傳感。他們還廣泛應用在醫藥領域,特別是疾病的篩查,檢測點突變,血糖監測和檢測化學和生物戰劑這些傳感器具有靈敏度高,成本低,手續簡單,分析物的要求低 (μL),非危險性的程序和快速反應等 方面的幾個優勢,比傳統的分析 技術此外,該技術已在過去幾年的製造和使用遙感應用nanocantilevers中,從而引起 nanoelectromechani CAL系統(NEMS) 。這方面的發展增加了靈敏度極限的程度,研究人員現在可以想像點分子隨著分析物的高通量分析和超靈敏檢測能力,這項技術擁有巨大的承諾為下一代小型化和高度敏感的傳感器。

質譜靈敏的檢測由Microcantilevers

一個微懸臂梁是一種裝置,可以作為物理,化學或生物傳感器通過檢測懸臂梁彎曲或振動頻率的變化這是一個跳水板,上下移動,在定期的間隔的小型化對口。 這個運動變化的分析物的具體質量是專門吸附在其表面類似的變化時,人走上跳板時步驟。 但microcantilevers比跳水板,如在圖1所示的尺寸在微米和不同形狀的小一百萬次。

圖1 不同類型的microcantilevers(頂視圖)(一)矩形(B)(C)雙盤腿三角。

一個微懸臂梁上的吸附分子引起的振動頻率的變化和微懸臂梁的撓度。 通過檢測的振動頻率的變化,可以測量的粘度,密度,和流速。

檢測分子吸附的另一種方法是通過測量懸臂由於吸附壓力只是一個懸臂的偏轉。 根據化學分子的結合性質,撓度可以上漲或下跌生物芯片與機械檢測系統通常使用微懸臂梁的雙向物質(如金矽)作為傳感元件橫梁。歐方通常是塗層具有一定的受體。分析物的結合與受體(如生物分子,如蛋白質或生物製劑)後,表面的受體是張或緩解。這使微懸臂梁偏轉,通常在納米,它可以測量使用光學技術,偏轉分析物的濃度成正比。這一概念已受聘於某些疾病,如癌症和特定的化學和生物戰劑檢測篩選。

微懸臂梁撓度檢測方法

壓阻式彎沉檢測方法

壓阻法[6-8]涉及嵌入附近的懸臂頂面的壓阻材料,記錄發生在懸臂表面應力變化。 由於微懸臂梁偏轉,它經歷了一個將適用於應變的壓敏電阻的應力變化,從而引起電阻變化,可以通過電子手段來衡量。 壓阻方法的優點是,可以在芯片上集成的讀出系統。 缺點是壓阻讀出系統的偏轉分辨率只有一個納米光學檢測方法相比,有一個埃。 另一種方法的缺點是,壓敏電阻已嵌入在懸臂這樣的一個複合結構的懸臂製造更為複雜

在梁的壓敏電阻材料必須本地化為盡可能接近一個表面的懸臂最大的靈敏度  興奮劑被用於製造的壓阻材料的類型是一個重要因素N型矽的壓阻係數大於P型電阻的壓阻材料的變化時的應變適用於它功能應用應變電阻相對變化可以寫成:

其中,K為應變係數,這是一個材料參數標L和T指的縱向和橫向應變係數的一部分。

壓敏電阻的靈敏度不同比例的厚度t和曲率半徑應變係數是成正比的楊氏模量,E,這是物質的本質特徵應變係數也可以直接計算出緊張懸臂和測量電阻變化。

其中 D 是材料的應變和R為電阻。對於一個敏感的設備,量具因素 應該是100的順序

壓阻懸臂梁可以用來作為一個惠斯登電橋電路,如圖2所示的手臂

圖2。 惠斯登電橋電路用於壓阻微懸臂梁。

可變電阻臂的電阻 在上面的圖)可通過使用共同的分壓器公式確定,如下圖所示

將懸臂偏轉時的電阻變化

光學偏轉檢測方法

光學方法[8],如圖3所示,採用了非常低的電源順序不影響微懸臂梁的表面塗層的生物分子和位置敏感探測器(PSD)的激光束。 激光束落在懸臂,懸臂表面上塗上一層金,使得它像完成幾乎鏡得到反映反射光束落在PSD的。當懸臂undeflected也就是說,它是不與任何分子塗層,激光束會落在一個特定地點的PSD。由於懸臂偏轉,光束的變化,這反過來,採用適當的電子計算的地位這種檢測系統的優點在於,它能夠檢測在亞納米範圍內的偏轉。 但是這種方法也有其自身的缺點一個聚焦的激光束在液體中的細胞環境的存在可能會導致額外的熱管理問題,從而導致多餘的讀數。 其次,定位系統是昂貴的,涉及到非常精確,最終能夠提高整個診斷試劑盒的成本。 此外,它還減少了試劑盒的便攜性

圖3。 檢測微懸臂梁撓度的光學檢測系統的原理圖。 反射的激光光偏轉微懸臂梁,在不同位置上的PSD。根據對PSD的激光束的兩個位置之間的距離,微懸臂梁的撓度是確定的。

電容的偏轉檢測方法

電容的方法[9]的基礎上,當懸臂偏轉發生由於分析物的吸附,平面電容的電容改變的原則。 這裡的微懸臂梁是兩個電容板之一。這偏轉技術是高度敏感和提供絕對位移。但這種技術並不適用於大位移測量此外,它不會因電容板之間的法拉第電流的電解液因此,它是有限的遙感應用。

干涉撓度檢測方法

這種光學檢測方法[10,11]是基於一個參考激光束反射激光束懸臂干涉。光纖切割帶來接近懸臂的表面。光的一個部分是反映在纖維和周圍介質之間的接口,另一部分是反映成纖維在懸臂背面。 這兩個光束干涉纖維內部,並可以用一個光電二極管測量的干擾信號。干涉是一個高度敏感的方法,提供了一個直接和絕對的位移測量。 在此方法中,光帶來接近懸臂表面,以獲得足夠的反射光。 光纖從幾微米的微懸臂梁的自由端,可以測量的範圍在0.01撓度。 然而,纖維的定位是一項艱鉅的任務該方法適用於小位移,但較少的液體,因此在生物傳感器的應用使用有限,敏感

光學衍射光柵撓度檢測方法

叉懸臂反射的激光光源,形成一個衍射圖樣的強度成正比的懸臂偏轉[12] 。這可用於原子力顯微鏡,紅外探測,化學傳感。

電荷耦合器件(CCD)的檢測方法

一個CCD相機的懸臂撓度測量分析物的響應,Kim和同事[13]。位置靈敏探測器的CCD相機,記錄激光束從懸臂偏轉

懸臂的力學性能

懸臂的基本力學參數的彈簧常數和共振頻率

彈簧常數k是比例係數之間的作用力,F和產生彎曲的懸臂,Z.這種關係被稱為胡克定律。

F = - KZ

彈簧常數產量剛度懸臂。對於一個長度為l的長方形懸臂,彈簧常數可以寫成

其中,E為楊氏模量,我是轉動慣量。一個典型的應力敏感的懸臂彈簧常數是在1 mN / m時,以1 /米的範圍

可以表示為一個簡單的長方形懸臂的共振頻率為f RES

其中,ρ是物質的密度,H和W表示的懸臂的高度和寬度分別可以寫成一個長方形懸臂的慣性時刻

彈簧常數的函數可以寫成一個簡單表達的共振頻率

質量m =ρ.hlw關係表明,共振頻率的增加彈簧的彈性係數和懸臂質量下降的功能增加

microcantilevers使用已了解世界各地的生物力學[14]和微懸臂梁撓度的基本機制尚未完全建立。

懸臂梁的彎曲行為

均勻的表面應力各向同性材料的增加(在壓應力的情況下)或降低(在拉應力的情況下)的表面積 ,如圖4所示。 如果這種壓力是不補償薄板或梁的對面,整個結構就會彎曲壓應力和拉應力之間的地區,是一個中立的飛機,不變形由於彎曲,力F作用在彎矩M = FX因此,半徑曲率ř中性面的距離x的

1 / R = D 2 Z / DX 2 = M / EI

其中E是明顯的楊氏模量,我是由下面的公式為矩形梁的轉動慣量

在梁的一側表面應力的變化將導致靜態彎曲,彎矩可按下式計算:

Δσ=σ1 - σ2是差分表面應力σ1和σ為表面應力在上部和低側的懸臂(圖5)2。我和M這些值插入第一個等式產量斯托尼的公式[15]:

圖4。 懸臂梁彎曲,壓縮和拉伸應力(一)由於生物分子之間的排斥力的壓縮表面應力,導致懸臂梁的偏轉向下/負。 (二)拉伸表面應力,由於分子之間的吸引力,積極向上/懸臂梁的偏轉。

圖5。 薄懸臂梁的厚度t受到壓應力的側視圖  1是在上表面應力σ和σ2是在較低的表面的懸臂應力。   懸臂梁彎曲一個不斷半徑曲率為 R

考慮到懸臂(R » L)的邊界條件,可以解決上述方程和懸臂的位移可以寫成

表面應力的變化,可以吸附過程或靜電電荷的分子表面以及表面疏水性的變化和吸附分子的構象變化之間的相互作用的結果。

除了 ​​表面應力引起的彎曲,雙材料懸臂量的擴張可能會導致在一個靜態彎曲。一個雙材料懸臂梁彎曲,由於氣體的吸附經歷,如果兩種材料的體積膨脹係數是不同的。

微懸臂梁傳感器

生物傳感應用的需求快速,易於使用,價格便宜,高度敏感的方法檢測分析物以及高通量篩選的能力以上各點,可以實現微機械懸臂梁傳感器,因此,生物傳感應用的理想人選。總結在圖6的微懸臂梁基於傳感器的各種應用。

圖6。 基於微懸臂梁傳感器的應用

微懸臂梁的傳感器[16]是最簡單的MEMS器件提供了一個非常新穎的物理,化學和生物傳感器的發展前途他們最近和最先進的分析物的檢測系統,遠遠超過目前所採用的最先進的技術的檢測限。 分析物的吸附質量導致的納米機械的微懸臂梁彎曲在微懸臂梁表面質量的變化,由於待測分子的結合,是成正比的微懸臂梁的偏轉。 因此,可以進行定性和定量檢測分析物。

除草劑傳感器

Microcantilevers已使用除草劑的濃度檢測羅伯托Raiteri和同事[20]在液體環境除草劑2,4 -二氯苯氧乙酸(2,4 - D的)上的懸臂上表面塗。對2,4 - D的單克隆抗體,然後提供給懸臂。之間的單克隆抗體和除草劑的具體的相互作用而引起的懸臂的彎曲。 大量的研究開發抗體塗層懸臂immunobiosensors出席在水介質中的毫微克/升濃度的有機氯和有機磷殺蟲劑和除草劑的檢測。 阿爾瓦雷斯和同事證明microcantilevers使用農藥二氯二苯三氯乙烷(DDT)的檢測[21] 。

金屬離子傳感器

微懸臂梁傳感器已檢測濃度10-9中號CRO 4 2 -流中的細胞[22]。在這種設備中,三乙基- 12 - mercaptododecyl銨自組裝微懸臂梁表面鍍金層使用Microcantilevers可用於氣體分析物的化學檢測。 用人microcantilevers一個多元素的傳感器陣列設備,可同時檢測各種離子。

溫度傳感器/熱傳感器

在溫度和熱量的變化具有不同的熱膨脹係數的材料組成的雙金屬效應的懸臂彎曲。 微懸臂梁的傳感器可以測量溫度變化小為10 -5 K可用於光熱測量。它們可以被用來作為microcalorimeters在催化化學反應和相變焓變的熱演化研究雙金屬microcantilevers可以進行光熱光譜[23] 150的靈敏度FJ和亞毫秒級的時間分辨率他們可以檢測靈敏度與attojoule熱的變化。

粘度傳感器

在介質的粘彈性的變化,轉向懸臂共振頻率。 高粘度的介質以及周圍的懸臂作為一個附加的質量會降低其基本共振頻率潮濕的懸臂振盪因此,懸臂可以由壓電振動引起共鳴,作為粘度米[24] 。

量熱傳感器

這些傳感器,只有溫度的變化來衡量[25,26]。大多數的化學反應與熱的變化因此,熱量已經得到了巨大的潛力,以確定的化合物廣泛。如葡萄糖氧化酶的酶可以固定上的微懸臂梁,這將產生一個公認的量熱信號解決方案中的葡萄糖發生反應專門的表面塗層。 由於懸臂的微小熱質量和靈敏度,量熱傳感器用人懸臂將下一代傳感器檢測溫度變化。

傳感器檢測磁珠

Baselt和同事[27]解釋使用microcantilevers作為力傳感器檢測存在的受體包被的磁珠的可能性它可以檢測到官能懸臂表面施加一個外部磁場和測量微懸臂梁的撓度存在單微米大小的磁珠堅持一個極為敏感的傳感器,可通過與磁珠標記的待測。

懸臂根據遙測傳感器

懸臂式遙測傳感器[28]將部署到相關數據傳送到中央收集站fieldable的設備它們將使磨損或人員進行機動部隊使用,並會在某些應用中取代有線傳感器在橡樹嶺國家實驗室的研究人員正在建設一個微型芯片內置的電子化處理和遙測。 他們也正在上的方法來檢測不同物種。

微型傳感器來監視導彈儲存和維護需求

遠程無線監控能力的微型微懸臂梁傳感器已獲得洞察到儲存條件[29]。這項技術將評估彈藥壽命基於濕度等環境參數,溫度,壓力,衝擊和腐蝕以及推進劑退化的其他指標,包括氮氧化物的數量。 數百懸臂陣列作為與電子設備和遙測單芯片探測器可以開發,同時監測,識別和量化的許多重要參數。 腐蝕傳感器有限在中度至重度的環境中生活。系統必須建立收集環境數據,為更好地了解環境條件。 有必要制定材料,如沸石[30]作為具體檢測敏塗料沸石是用作分子篩,催化劑,離子交換劑和化學吸收劑商業結構的熱穩定的矽鋁酸鹽框架表現出了極好的選擇性和選擇性熱脫附性能

遠紅外輻射探測傳感器

奧登和同事[31]已經制定了一個遙控的紅外線(IR)輻射探測傳感器該傳感器是由塗有熱吸收層壓阻式懸臂。壓阻microcantilevers代表在非致冷紅外探測技術的重要發展懸臂經歷由於塗層與基體之間的彎曲應力差。懸臂梁彎曲導致的壓阻,這是成正比的,所吸收的熱量量的變化塗層懸臂可以檢測到的溫度變化與不同的材料,這將導致在懸臂的彎曲的雙金屬效應。 因此,化學反應量熱檢測可以做到的。金黑色作為紅外吸波材料。較高的熱膨脹雙材料,如鋁,鉛,鋅塗料,可用於增加的微懸臂梁的熱致彎曲。 二維懸臂陣列可用於紅外成像,因為它們是簡單的,高度敏感和快速響應。

爆炸物檢測裝置

據認為,狗有驚人的嗅覺能力,它們被廣泛聘用的爆炸物檢測的原因狗能探測爆炸物的嗅探容易蒸發的有機化工原料,在濃度低分之億。 許多團體進行積極研究,打算作出一個“鼻子上的單芯片設備完全類似狗的鼻子聞電源在這種“鼻子上的單芯片”的裝置[32,33],微懸臂梁陣列可用於每個懸臂將塗上不同的拿起一個特定的有機化合物它可以被納入在我們日常生活中使用的項目,如鞋,手杖,錢包等檢測炸藥,沒有讓匪徒知道有關的搜索操作。 該設備從安全的角度來看,將是一個偉大的成就,並防止大事故

一個塗有鉑金或過渡金屬的微懸臂梁可以反應與三硝基甲苯(TNT),如果它被 加熱 到570 ° C,並在該溫度下0.1秒內舉行。 TNT懸臂塗層的反應會導致一個小型的爆炸Thundat和他的研究小組[34]正在開發一個火柴盒大小的裝置,以檢測在機場的行李和基於這種技術的地雷炸藥。

遙感應用在疾病診斷領域的Microcantilevers

癌症檢測微芯片

阿倫馬宗達和同事[3]已經證明了基於微懸臂梁敏感的檢測癌症的診斷他們塗層與前列腺特異抗原(PSA),前列腺癌標誌物有前列腺癌患者的血液中發現的特異性抗體的微懸臂梁的表面。 當PSA塗層的微懸臂梁與前列腺癌的病人的血液樣本的相互作用,形成抗原抗體複合物和懸臂的彎曲由於抗原分子的吸附質量。 懸臂梁彎曲的納米亞納米精度低功率激光光束使用一個光電探測器檢測到的光。基於這種微懸臂梁法比常規生化檢測PSA的技術更敏感,因為它可以檢測比臨床相關的閾值低抗原水平。 該技術是一樣好,可能比ELISA法。此外,每檢測成本較小,因為沒有需要附加熒光標記或放射性標記的分子。基於壓電奈米微懸臂梁諧振頻移的PSA檢測也被證明李和同事[35]。

肌紅蛋白檢測傳感器

Raiteri和他的研究小組[4]就業microcantilevers與抗肌紅蛋白的單克隆抗體上表面塗sulfosuccinimidyl 6 - [3 - (2 - pyridyldithio)propionamido]己(磺酸基LC - SPDP)的交聯劑當人體血清,肌紅蛋白綁定到抗肌紅蛋白,從而導致微懸臂梁的撓度85毫微克/毫升的肌紅蛋白很容易被檢測到,這是在健康人血清的生理濃度。

葡萄糖生物傳感器

培和同事[36]報導的微懸臂梁表面上固定葡萄糖氧化酶生物相關的血糖濃度的微機械檢測技術。 酶的功能化微懸臂梁彎曲由於由葡萄糖氧化酶固定在懸臂表面與溶液中的葡萄糖反應引起的表面應力變化經歷。 流動條件下進行實驗,事實證明,血糖檢測的常見干擾沒有測量血糖的影響

生物傳感器對冠心病

一個臨床生化傳感器的應用[37],吸附低密度脂蛋白(LDL)和氧化形式肝素(氧化低密度脂蛋白)通過測量表面應力的生物傳感microcantilevers區別能夠區分這兩個物種是從血漿中攝取,因為他們的主要青睞的氧化形式,這被認為是負責時間主動脈中的膽固醇的積累,並與冠狀動脈心臟疾病的第一階段相關的利益。 該方法也被用於檢測血漿蛋白,免疫球蛋白G(IgG)的和白蛋白(BSA),其吸附在固體表面的一個緩衝環境誘導的構象變化這種現象在固體表面的生物醫學應用至關重要,但已難以衡量的,與傳統的吸附技術。

懸臂式為基礎的傳感器來檢測單核苷酸多態性

單核苷酸多態性(SNP)在已知的基因序列和基因組,基因組學研究的主要關注。 點突變引起的幾種疾病,如地中海貧血,河西高盛,阿爾茨海默氏病等,因此,檢測單核苷酸多態性的努力將有助於在這些疾病的早期診斷將有助於治療這類疾病的患者。 檢測這種單鹼基錯配的有效和可靠的方式是使用極為敏感探針的DNA序列和目標DNA序列的識別特定生物分子之間相互作用的microcantilevers。 他們可以檢測出濃度的微型飛克範圍。硫醇鹽對特定的目標DNA序列的特定的DNA探針固定在金塗層的微懸臂梁。 完全免費的目標DNA序列雜交,將導致淨正偏轉懸臂。 淨正偏轉是減少在雙鏈DNA與單鏈DNA,這將導致壓縮力,減少懸臂黃金的構型熵的結果。 雜交探針DNA與靶DNA有一個或兩個鹼基錯配的結果,在懸臂上鍍金表面的微懸臂梁產生的排斥力增加的淨負偏轉。 撓度是更大的目標有兩個基地有一個鹼基對的不匹配的目標DNA比對不匹配的DNA。 斥力增加數量的鹼基錯配的程度增加[38] 。 McKendry [39]多個無標記生物檢測和定量DNA結合的檢測,納米機械懸臂陣列。

將這些DNA為基礎的微懸臂梁撓度試驗的藥物基因組學的領域,這將制定具體目標的SNP藥物的福音。 這些分析有一個快速響應時間少於30分鐘,比其他技術目前用於檢測的SNP便宜得多這是一個簡單的過程,即懸臂偏轉輸出的是一個簡單的+ / -信號。 Southern印跡雜交像電流檢測技術要求非常嚴格的反應條件,而微懸臂梁為基礎的技術,只需要一個生理緩衝 ,室溫(25 ℃)。 [40]有關的生物分子識別轉化成納米力學的詳細信息。 Southern雜交是非常繁瑣,費用昂貴,危險的和耗時的過程另一方面,microcantilevers舉行了醫療診斷的巨 ​​大潛力,因為可以發現不僅存在,但不匹配的位置。

生物芯片

在生物芯片的研究進展[41,42]表明,傳感器基於微懸臂的彎曲比以前使用的檢測方法的潛在優勢。 機械檢測系統與生物芯片作為傳感元件使用的微懸臂梁雙材料(如金矽)梁歐方通常是塗層具有一定的受體。分析物的結合與受體(如生物分子,如蛋白質或生物製劑)後,表面的受體是張或緩解。這將導致微懸臂梁偏轉,偏轉被發現,被分析物的濃度成正比綁定的例子在生物分子(受體/分析物)的應用是:抗體抗原綁定一對DNA鏈具有互補序列[42](受體/分析物)或 DNA雜交。 生物芯片作為傳感元件microcantilevers,不需要外接電源,標籤,外部電子或熒光分子或對他們的運作的信號轉導。 這些類型的生物芯片可用於某些疾病,如癌症和具體,如A型肉毒毒素,炭疽和黃曲霉毒素的化學和生物戰劑檢測篩選。 一個化學傳感器基於細觀懸臂陣列已被證明Battison和同事[37]。

Nanocantilevers:傳感器中的一個重大突破

Nanocantilevers,90納米厚的氮化矽,已使用的哈羅德克雷格黑德率領的研究組, 康奈爾大學 大學 檢測的DNA的1578個鹼基對長度的單件[43] 。該組織聲稱,他們能準確地判斷與僱用這些nanocantilevers(1 attogram = 10 -18克)約0.23 attograms群眾分子。研究人員將納米懸臂十分結束,擔任硫化修飾的雙鏈DNA捕獲代理黃金點但在原則上,黃金納米點可以用來捕捉任何生物分子,有一個免費的硫化物組。 掃描激光束被用來測量懸臂的振動頻率研究人員認為,納米器件的基礎上nanocantilevers將消除PCR擴增為定義的DNA序列檢測的需要,從而簡化了用於屏幕上特定的基因序列和突變的方法。

同樣,N.納爾遜-菲茨帕特里克 。 [44] 大學 阿爾伯塔 加拿大 超薄諧振nanocantilevers,10納米的順序在鋁,鉬複合材料 ,。 該組織宣稱,金屬材料的NEMS的基於設備的發展,使新的應用領域為各種化學化合物,從而避免了中間表面衍生的需要直接感應。

在研究人員 普渡大學 大學 參與創作的nanocantilevers。他們僱用了一個不同長度與厚度約為30 nm nanocantilevers數組和功能與病毒抗體[45] 。他們想出了很有趣的抗體密度WRT nanocantilevers長度的變化有關的結果。

結論

Microcantilevers已經得到了科學的各個領域中的潛在應用範圍,從物理和化學傳感生物疾病的診斷。 用人microcantilevers比傳統傳感器的傳感機制的主要優勢包括其靈敏度高,成本低,低的分析物的要求(微升),非危險較少的步驟(排除標籤需要),響應快,低功耗要求的程序。最重要的是,microcantilevers陣列可用於診斷各種疾病的生物標誌物,如在一個單一的單病種的分析物的大量去從而有巨大的高通量分析能力。 該技術擁有下一代的高度敏感的傳感器的關鍵nanocantilevers技術的發展,傳感器已取得attogram靈敏度,直到最近只得到了研究人員的夢想。 靈敏度的進一步增加將允許研究人員的能力來計算分子的數目

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聯繫方式

Sandeep庫馬爾Vashist博士

國家 中心 傳感器 研究
都柏林 大學
Glasnevin,Dublin9
都柏林 愛爾蘭

電子郵件: sandeep.vashist @ dcu.ie

Date Added: Jun 18, 2007

Last Update: 9. October 2011 23:06

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