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pelo Dr. Luis Moreno-Hagelsieb
Simples, pouco onerosos e dispositivos de baixo consumo são necessários em aplicações médicas. Em Dr. Luis Moreno-laboratório de Hagelsieb, capacitores de óxido de alumínio interdigitados foram desenvolvidos e testados com sucesso em teste de hibridização de DNA, bem como sobre as bactérias, todos eles mostrando resultados comparáveis ao estado da arte usando padrão existente procedimentos biológicos protocolos que abrem novas oportunidades para aplicações médicas e ambientais.
Demonstra a nossa tecnologia de alto desempenho circuitos CMOS integrada; fácil integração de dispositivos especiais, sensores e MEMS; operação em condições adversas (micro poder, alta temperatura, link RF remoto, etc); consumo de energia muito baixo, e amplas aplicações em biomédica e setores ambientais. Integração em uma pequena fácil de usar equipamentos de medição e monitoramento também tem sido demonstrado com sucesso. Além disso, nossos equipamentos apresentam um excelente desempenho em comparação com o estado da arte.
Em nosso laboratório, sensores de alto desempenho DNA têm sido desenvolvidos, ou seja, sensores interdigitados capacitores utilizando tecnologias de micro-usinagem, que podem ser utilizados no monitoramento de saúde, as detecções biológicos e ambientais.
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Figura 1. A tecnologia CMOS interdigitados Estrutura de Projeto Capacitor. |
Para a detecção biológica, transdutores capacitivos interdigitados foram construídos em chips CMOS utilizando eletrodos de Al protegidos por uma fina (50-100 nm) camada de alumina altamente confiável anodizado. Excelente desempenho foi demonstrado para a detecção de DNA hybridization (abaixo de 30 concentrações-alvo pM) e aplicada sobre o fator de transcrição TP53 mostrando um sucesso a discriminação da forma do tipo selvagem de códon 175 (175WT) versus forma mutante (175GA).
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Figura 2. Capacitor ID na embalagem DIL colocado na capacitância e Equipamentos para Monitoração de medição. |
Como é sabido, a contaminação bacteriana é uma causa comum de doenças diversas. Staphylococcus aureus é o agente causador de uma grande variedade de infecções em seres humanos, incluindo doenças da pele e tecidos moles e continua a ser um agente importante de infecções nosocomiais. Mostramos aqui que, quando revestidas com um anticorpo anti Staphylococcus aureus apropriado-monoclonal (Moab), este dispositivo também permite detectar especificamente esta bactéria. A ligação da bactéria à microssensores induzir uma mudança significativa e capacitância condutância que é proporcional à quantidade de bactérias imobilizadas, permitindo assim uma análise quantitativa possível.
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Figura 3. Condutância global e capacitância mudanças para o Capacitor ID para a detecção de bactérias com MoAb só, com amostras de controlo e com S. aureus, com concentrações de 1x10 9, 2x10 8, 4x10 7 UFC / ml, respectivamente |
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Figura 4. TP53 DNA teste de discriminação Hibridização usando nosso sistema de capacitores interdigitados. |
Completando o nosso sistema, um datalogger capaz de medir e monitorar alterações de capacitância foi desenvolvido com a ajuda de nossos parceiros na JDT para permitir uma leitura rápida em tempo real do nosso dispositivo, assim, a variação pode ser registrado antes e depois do teste biológico ou mesmo durante todo o processo.
Finalmente, a nossa tecnologia permite que os dispositivos MOS e vários sensores para ser integrado nas fichas mesma (como foi demonstrado com o nosso sistema de monitoramento de respiração com a temperatura e umidade sensoriamento em paralelo), que abre as portas para muitas novas aplicações emergentes com maior desempenho, mesmo em ambientes agressivos (temperatura ou seja, entre -20 a 300 ° C, umidade alta, ...) a um custo menor, menor consumo de energia e maior integração em um sistema sem fio.
Nosso projeto está agora na fase da criação de um spin-off que será com base neste dispositivo, bem como mais e sensores MEMS SOI e circuitos. Esta aplicação é promissor tendo em conta a grande quantidade de teste que está sendo feito, mais de 9.000 milhões feito em 2007 na Europa (300 milhões na Bélgica). A produção esperada inicial é estimada em 100.000 sensores.
Parceria necessária: a indústria ea organização de investigação, parceiros para a produção de sensores (incluindo a embalagem), fabricante de kits para integrar o nosso dispositivo para uma medição rápida elétrica, especialmente para os nossos distribuidores sensores UV, indústria com necessidades eletrônicos miniaturizados de baixa potência, wireless ou de alta sensores de temperatura para controle de processos, monitoramento, aquisição de dados e investidores para o start-up da empresa.
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