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Sistema de Detecção Médico e Ambiental do Custo Seguro e Baixo para o ADN e as Bactérias, Com base em Sensores Elétricos Capacitivos

pelo Dr. Luis Moreno-Hagelsieb

Luis Moreno-Hagelsieb, Yannick Nizet, Xiaohui Tang, Jean-Pierre Raskin, Gala de Jean-Luc, Laurent Francis, Denis Flandre, Dispositivos Integrados e Circiuts Eletrônico (DADO), catholique de Louvain de Université, Bélgica
Autor Correspondente: luis.moreno@uclouvain.be

O custo Simples, baixo e os baixos dispositivos do consumo são exigidos em aplicações médicas. No laboratório do Dr. Luis Moreno-Hagelsieb's, o óxido de alumínio capacitores interdigitated foi desenvolvido e testado com sucesso no teste da hibridação do ADN assim como nas bactérias, todo que mostram resultados comparáveis ao último modelo usando os procedimentos biológicos padrão existentes dos protocolos que abrem oportunidades novas para aplicações médicas e ambientais.

Nossa tecnologia demonstra circuitos integrados de capacidade elevada do CMOS; integração fácil de dispositivos, de sensores e de MEMS especiais; operação em condições ásperas (micro potência, alta temperatura, relação remota do RF, Etc.); muito consumo da baixa potência; e aplicações largas em sectores biomedicáveis e ambientais. A Integração em um equipamento fácil de usar pequeno da medição e de monitoração foi demonstrada igualmente com sucesso. Além Disso, nossos dispositivos entregam o desempenho excelente comparado ao último modelo.

Em nosso laboratório, os sensores de capacidade elevada do ADN foram desenvolvidos, isto é sensores interdigitated dos capacitores usando as tecnologias micromachining, que podem ser usadas nas detecções da monitoração de saúde, as biológicas e as ambientais.

Figura 1. Estrutura do Projecto do Capacitor de Interdigitated da tecnologia do CMOS.

Para a detecção biológica, os transdutores capacitivos interdigitated foram construídos em microplaquetas do CMOS usando os eléctrodos do Al protegidos (50-100 nanômetro) por uma camada anodizada altamente confiável fina da alumina. O desempenho Excelente foi demonstrado para a detecção da hibridação do ADN (para baixo a 30 concentrações de alvo do pM) e aplicado no factor TP53 da transcrição que mostra uma discriminação bem sucedida do selvagem-tipo formulário do codon 175 (175WT) contra o formulário transformado (175GA).

Figura 2. Capacitor da IDENTIFICAÇÃO no empacotamento DIL colocado na Capacidade e em Monitorar o Equipamento de Medição.

Como contaminação conhecida, bacteriana é uma causa comum de diversas doenças. Estafilococo - áureo é o agente causal de uma grande variedade de infecções nos seres humanos que incluem doenças da pele e dos tecidos macios e continua a ser um agente proeminente de infecções nosocomial. Nós mostramos aqui que quando revestidos com um anti Estafilococo apropriado - o anticorpo monoclonal áureo (MoAb), este dispositivo igualmente permite para detectar especificamente este as bactérias. O emperramento das bactérias aos microsensors induz uma SHIFT significativa da capacidade e da condutibilidade que seja proporcional à quantidade de bactérias imobilizadas, assim permitindo uma análise quantitativa possível.

Figura 3. mudanças Globais da condutibilidade e da capacidade para o Capacitor da IDENTIFICAÇÃO para a detecção das bactérias com MoAb somente, com amostras de controle e com o áureo de S. com concentrações de 1x109, 2x108, 4x107 CFU/ml, respectivamente
Figura 4. teste da discriminação da Hibridação do ADN TP53 usando nosso sistema interdigitated dos capacitores.

Terminando nosso sistema, um datalogger capaz de medir e de monitorar mudanças da capacidade foi desenvolvido com a ajuda de nossos sócios em JDT para permitir um readout rápido no tempo real de nosso dispositivo, assim, a variação pode ser registrada antes e depois do teste biológico ou mesmo durante o processo inteiro.

Finalmente, nossa tecnologia permite os dispositivos do MOS e os sensores múltiplos a ser integrados nas mesmas microplaquetas (que demonstrado com nosso sistema de vigilância de respiração com temperatura e umidade que detecta paralelamente), que abre a porta a muitas aplicações emergentes novas com desempenho mais alto mesmo nos ambientes ásperos (isto é temperatura entre -20 a 300°C, a umidade alta,…) no consumo de potência mais barata, mais baixa e na integração mais alta em um sistema sem fio.

Nosso projecto está agora na fase da criação de um Derivado que seja baseado neste dispositivo assim como mais MEMS e sensores e circuitos de SOI. Esta aplicação está prometendo levando em consideração a grande quantidade de teste que está sendo feito, mais de 9.000 milhões feitos em 2007 em Europa (300 milhões em Bélgica). A produção inicial prevista é calculada em 100.000 sensores.

Parceria necessário: indústria e organização de investigação, sócios para a produção dos sensores (que inclui o empacotamento), construtor dos jogos para integrar especialmente nosso dispositivo para uma medida elétrica rápida, distribuidores para nossos sensores UV, indústria com necessidades em sensores miniaturizados eletrônicos da baixa potência, os sem fio ou os de alta temperatura para controle de processos, a monitoração, por aquisição de dados e o accionista para a partida da empresa.

Copyright AZoNano.com, MANCEF.org

Date Added: Nov 25, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 04:37

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