용량성 전기 센서를 바탕으로 DNA와 박테리아에 대한 신뢰성과 저비용 의료 및 환경 감지 시스템,

박사 루이스 모레노 - Hagelsieb로

루이스 모레노 - Hagelsieb, Yannick Nizet, Xiaohui 탕, 장 피에르 라스킨, 장 루크 갈라, 로렌 프란시스, 데니스 Flandre, 장치 통합 전자 Circiuts (주사위) , Université catholique 드 Louvain , 벨기에
해당 저자 : luis.moreno @ uclouvain.be

단순, 저렴한 비용과 낮은 소비 장치는 의료 어플 리케이션에 필요합니다. 박사 루이스 모레노 - Hagelsieb의 연구실에서는 산화 알루미늄 interdigitated 커패시터 개발되었습니다 성공적으로 DNA의 하이브 리다이 제이션 시험에서뿐만 아니라 박테리아, 기존의 표준 생물 학적 프로토콜 절차를 사용하여 예술의 상태 비교 결과를 보여주는 그들 모두에서 테스트 새로운 오픈 의료 및 환경 애플 리케이션을위한 기회를.

우리의 기술은 고성능 CMOS 집적 회로를 보여줍니다, 특수 장치, 센서와 MEMS의 간편한 통합, 가혹한 환경에서 작동 (마이크로 파워, 높은 온도, 원격 RF 링크 등), 매우 낮은 전력 소비, 그리고 생물 의학의 광범위한 응용 프로그램 환경 분야. 측정 및 장비를 모니터링을 사용하는 작은 쉽게 통합도 성공적으로 증명되었습니다. 또한, 우리의 장치는 예술의 상태에 비해 우수한 성능을 제공합니다.

저희 연구실에서는 고성능 DNA 센서는 상태 모니터링에서 사용할 수 micromachining 기술을 사용하여 즉, interdigitated 콘덴서 센서, 생물 환경 탐지가 개발되었습니다.

그림 1. CMOS 기술은 콘덴서 디자인 구조 Interdigitated.

생물 학적 감지 들어, interdigitated 용량성 트랜스 듀서는 얇은 (50-100 nm의) 높은 신뢰성 알루 알루미나 층에 의해 보호 알루미늄 전극을 사용하는 CMOS 칩 위에 건설되었습니다. 뛰어난 성능의 DNA 하이브 리다이 제이션 검출 (아래 30시 대상 농도)를위한 시연 및 야생 타입 코돈 175의 양식 (175WT) 대 변이된 형태 (175GA)의 성공적인 차별을 보여주는 전사 인자 TP53에 적용되었습니다.

그림 2. 커패시턴스 측정 및 모니터링 장비에 배치 DIL 포장 ID 커패시터.

잘 알려진대로, 박테리아 오염은 여러 sicknesses의 일반적인 원인이다. 포도상 구균은 피부와 부드러운 조직의 질환과 nosocomial 감염의 저명한 요원 계속 포함한 인간 감염의 다양한 원인이되는 에이전트이다. 우리는 적절한 방지 포도상 구균 단클론 항체 (모압)로 코팅하면,이 장치는 또한 구체적으로이 박테리아를 탐지하기 위해 허용되는 이곳 보여줍니다. microsensors에 박테리아의 바인딩은 따라서 가능한 정량 분석​​을 가능하게 큰 용량과 고정 박테리아의 금액에 비례 전도성의 변화를 유발.

그림 3. 컨트롤 샘플과 1x10 9 농도와 S. 구균만을 모압과 세균 검출을위한 ID 커패시터에 대한 글로벌 전도성 및 용량 변경, 2x10 8, 각각 4x10 7 CFU / ML,
그림 4. 우리 interdigitated 콘덴서 시스템을 사용 TP53의 DNA 하이브 리다이 제이션 차별 테스트.

우리의 시스템을 완료, 정전 용량 변화를 측정하고 모니터링 할 수 datalogger가 우리 장치의 실시간 빠른 기록을 허용하는 JDT에서 파트너의 도움으로 개발되었습니다, 따라서, 변화는 전후 생물 학적 검사 혹은 등록할 수 있습니다 전체 과정.

마지막으로, 우리의 기술은 MOS 장치와 여러 개의 센서가 더 거친 환경에서 높은 성능과 함께 많은 새로운 신흥 응용 프로그램에 문을 여는 동일한 칩 (같은 온도와 습도가 병렬로 감지과의 호흡 모니터링 시스템을 시연)에 통합 수 있습니다 (-20 300 ° C, 높은 습도 사이 즉 온도, ...) 무선 시스템으로 낮은 비용, 낮은 전력 소비와 높은 통합.

우리의 디자인뿐만 아니라 더 MEMS 및 SOI 센서 및 회로로 장치를 기반으로하는 스핀 오프 제작의 단계에서 지금이다. 이 응용 프로그램 계정으로 테스트가 완료되는 많은 양의 복용 유망이며, 유럽의 2007 년 한 개 이상의 9,000 백만 (벨기에에서 300 백만). 예상 초기 생산은 100,000 센서에 추정된다.

협력이 필요 : 업계 및 연구 기관, 센서 생산 (포장 포함), 고속 전기 측정을위한 장치를 통합할 키트 fabricator, 특히 UV 센서 유통, 산업, 전자 소형 저전력의 요구에 대한 파트너, 무선 또는 높은 시작 회사의를위한 공정 제어 - 온도 센서, 모니터링, 데이터 수집 및 투자자.

저작권 AZoNano.com, MANCEF.org

Date Added: Nov 25, 2010

Last Update: 4. October 2011 21:48

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