将3D打印的Mg2+电位计传感器集成到用于生物分析的微流体装置中
Sarah Farahani1, Dalton L Glasco1, Manar M Elhassan1,2
1Department of Chemistry, Washington State University, Pullman, Washington, 99164, USA. jeffrey.g.bell@wsu.edu.
Lab on a chip
|August 1, 2024
概括
这项研究介绍了一个3D打印的离子 (Mg2+) 传感器,集成到微流体装置中,用于护理点诊断. 这种新型传感器可以在汗水和唾液等生物流体中提供稳定,选择性和可靠的Mg2+量化.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 电化学传感器是负担得起和可靠的,用于检测生物物种.
- 使用生物流体的临床诊断正在引起人们的兴趣.
- 微型化和简单的读取使得点的护理应用程序.
研究的目的:
- 设计,制造和整合3D打印的离子 (Mg2+) 电位计传感器到微流体装置中.
- 为了使Mg2+在小体积的生物液体中的量化,用于点的护理应用.
- 为大规模生产选择性和可靠的传感器开发一种简化方法.
主要方法:
- 制造3D打印的Mg2+离子选择性电极 (3Dp-Mg2+-ISE) 使用可光固化甲基酸盐基离子选择性膜在碳网/环氧传感器上.
- 将3Dp-Mg2+-ISE集成到一个3D打印的微流体装置中.
- 在生物液体 (汗水,唾液,尿液) 中测试传感器性能,并与传统传感器进行比较.
主要成果:
- 3Dp-Mg2+-ISE在临床相关范围 (10mM到39μM) 上表现出纳尔斯蒂安反应 (27.5mV/十年).
- 传感器对Mg2+比其他离子具有很高的选择性,并且具有很好的信号稳定性 (13μV/h漂移).
- 与基于PVC的传感器相比,3D打印的传感器在稳定性,抗生物污染性和大规模生产潜力方面表现出优势.
结论:
- 3D打印使得小型化,可靠的电化学传感器的快速,大规模生产成为现场诊断的可能.
- 开发的3Dp-Mg2+-ISE适用于生物流体中选择性和稳定的Mg2+量化.
- 与微流体的整合为下一代医疗诊断设备提供了一个有前途的平台.
