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Posted in | Nanosensors | Nanoanalysis

커피 반지에 대한 마이크로와 Nano 가늠자 연구는 추가 바이오 센서 응용에 쪽을 지도합니다

Published on May 6, 2010 at 6:05 AM

biosensing의 필드는 최근에 증가한 감도를 위한 탐구에 있는 확률이 낮은 파트너를 찾아냈습니다: 커피 반지.

액체가, 증발한 후에 테이블에 커피, 남겨둘 반점에 보기를 유출할 다음에 주의하고 센터 보다는 입자의 매우 높은 농도를 포함하는 그것의 돌출부의 주위에 더 어두운 반지가 있다는 것을.

그(것)들이 증발한 후에 이 "커피 반지" 현상이 많은 액체로 생기기 때문에, 과학자는 그 같은 반지가 질병 마커를 위한 혈액 또는 그밖 액체 검토를 위해 biosensing 장치를 사용해서 이용될 수 있다는 것을 건의했습니다. 그러나 이 반지가 마이크로에 어떻게의 작동하는지 더 나은 이해 및 nano 가늠자는 아마 실제적인 bionsensors를 위해 필요할.

"이해는 액체 작은 물방울 증발 내의 마이크로와 nano 입자 수송 몇몇 과학 기술 응용을 위한 중대한 가능성으로, nanostructure 각자 집합을 포함하여, 입자 코팅 모방하는 석판인쇄술 가지고있고, 유생분자 사격량과 별거," 기술설계와 응용 과학의 UCLA 헨리 Samueli 학교에 Chih-Ming Ho, 벤 부유하 Lockheed 마틴 교수 및 세포 통제를 위한 UCLA 센터의 디렉터를 말했습니다. "그러나, 이 응용을 하기 위하여 우리가 biosensing 장치를 설계해 좋을 전에, 우리는 이 현상의 결정적인 한계를 알 필요가 있습니다. 따라서 우리의 연구는 물리 화학으로 커피 반지 대형의 저 한계를 찾아내기 위하여 돌았습니다."

지도된 연구 단체는 지금 Ho, 국립 과학 아카데미의 일원, 다중 질병 탐지를 위한 바이오 센서 장치를 위한 표준규격을 설정하기 위하여 이용될 수 있는 커피 반지 대형의 결정적인 현미경 최소 문턱을 찾아냈습니다, 뿐 아니라 그 외는 사용합니다. 연구는 물리 화학 B의 전표의 현안에서 것처럼 보이고 온라인에 사용 가능한.

"우리가 인혈, 또는 침을 고려하는 경우에, 많은 마이크로가 있고 중요한 건강 정보를 전하는 입자 또는 nano 가늠자 분자," 탁 노래하 Wong, UCLA 기계 적이고 및 항공 우주 공학의 기술부에 있는 연구원 그리고 박사학위 취득 후 학자의 사람 말했습니다. "표면에 이 혈액 또는 침을 두고, 그 때 말리는 경우에, 이 입자는 반지에 있는 아주 작은 지구에서 집합될 것입니다. 그렇게 함으로써, 우리는 각종 느끼는 기술로 비록 그(것)들이 작더라도 작은 물방울에 있는 적은 양에서 아주.", 이 biomarkers의 양을 정해서 좋습니다

근해가 작은 물방울에서 증발한 대로, 작은 물방울의 가장자리로 액체 움직임 안쪽에 중단되는 입자. 일단 모든 근해가 증발하면, 입자는 뒤에 남겨두는 얼룩의 주위에 반지에서 집중됩니다. 그러나, 작은 물방울이 충분히 작은 경우에, 근해는 입자가 움직이다 더 단단 증발할 것입니다. 반지 보다는 오히려, 입자는 액체에서 가장자리로 그러나 아직도 움직이기 충분한 시간이 없기 때문에, 얼룩에 있는 상대적으로 획일한 사격량이 있을 것입니다.

"지난 여름의 과학과 기술 (CSST) 프로그램에 있는 UCLA 교차하는 징게 학자에 이 실험에 동안 작동하 중국에 있는 베이징 대학교에 작은 물방울의 증발의 타임스케일과 커피 반지 대형을 지시하는 입자의 운동의 타임스케일 사이 경쟁," 말했습니다 Xiaoying Shen, 서류의 수석 저자 및 고위 마이크로 전자공학 소령을입니다.

증발 후에 여전히 커피 반지를 보여줄 가장 작은 작은 물방울을, 연구단 제조했습니다 친수성 교체를 특색짓 체커판 패턴에서 입히고, 또는 근해 사랑하고 있고는, 물자 소수성, 근해 격퇴하는 특별한 표면을, 물자 치수를 재십시오 결정하기 위하여는.

단은 근해에서 그 때 유액 입자, 크기로 구역 수색 100개 나노미터에서 20 나노미터까지를, 두었습니다. 입자는 바이오 센서가 찾을 질병 마커 단백질과 크기로 유사했습니다.

단은 입자 주입한 근해를 가진 새로운 표면을 세척했습니다. 잔여 근해는 체커판에 검수원 훨씬 친수성 반점에 작은 물방울로, 일렬로 늘어섰습니다. 단은 커피 반지 현상이 더 이상 분명할 없을 때까지 더 작은 격자 원형을 가진 실험을 반복했습니다. 100 나노미터에 의하여 치수가 재진 입자를 위해, 이것은 대략 10 마이크로미터의 작은 물방울 직경, 또는 사람의 모발의 폭 보다는 더 작았던에 대략 10 시간 생겼습니다. 이 시점에서는, 근해에는 입자의 앞에 있었습니다 돌출부로 움직이는 충분한 시간이 증발했습니다.

"이 소위 커피 반지의 최소한도 규모를 알고 있 가장 작은 바이오 센서를 가능하게 하기에 저희를 인도할 것입니다," Wong는 말했습니다. "이것은 우리가 수천을 포장해서 좋다는 것을, 실험실 에 칩에 작은 마이크로 바이오 센서의 수백만 조차, 의미해, 단 하나 칩에 많은 의학 진단을 실행하는 것을 1개가 허용하. 이것은 또한 잠재적으로 앉는 것에 있는 다중 질병 검출에 문을 열 수 있습니다."

"또 다른 중요한 이점이 있습니다 - 이 전체적인 프로세스는 아주 자연적, 그것입니다 다만 증발입니다," Wong는 덧붙였습니다. "우리는 세련시킨 계기 전력 근원 그 외와 같은 추가 입자를 위하여 장치를 사용할 필요가 없습니다. 증발은 입자 집중의 아주 간단한 방법을 제공하고 의료 진단에 있는 가능성으로 가지고있ㅂ니다. 예를 들면, Vanderbilt 대학에 연구원은 최근에 수여되었습니다 개발도상국에 있는 말라리아 탐지를 위한 커피 반지 현상의 사용 제시를 위한 문 기초 연구 기금을."

연구원은 지금 환상체 매개변수를 낙관하고 그리고 Ho 실험실에서 개발되고 있는 biosensing 기술로 그 후에 이 접근의 응용을 탐구할 것입니다.

근원: http://www.ucla.edu/

Last Update: 13. January 2012 00:15

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