折叠曲MOEMS用于检测PSA和肝炎DNA作为前列腺癌和病毒的生物传感器
Hossein Bahramian1, Jalal Gholinejad1, Arash Yazdanpanah Goharrizi2
1Department of Electronics, Faculty of Electrical Engineering, Shahid Beheshti University (SBU), Evin, Tehran, 19839- 69411, Iran.
Scientific reports
|October 2, 2024
概括
一种新的微光电机械系统 (MOEMS) 生物传感器检测前列腺特异性抗原 (PSA) 和肝炎DNA. 这种敏感的设备为疾病诊断提供了高性能.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 传感器技术 传感器技术
- 光电学是指光电子产品.
背景情况:
- 微光电机系统 (MOEMS) 生物传感器对于疾病监测,药物发现和环境分析至关重要.
- 现有的生物传感器在敏感性,特异性和集成方面面临着挑战.
研究的目的:
- 引入一种新的MOEMS生物传感器,使用差异折叠-曲结构.
- 为了证明传感器检测前列腺特异性抗原 (PSA) 蛋白和肝炎DNA的能力.
主要方法:
- 设计和制造了一种差分折叠弹性MOEMS结构.
- 目标分子的结合会诱导机械偏移,调节通过曲器安装的手指传输的光学功率.
- 一个光二极管传感器测量调制光学功率,产生与分析剂度成比例的输出电流.
- 读出电路在1550nm运行,激光功率为1μW.
主要成果:
- 生物传感器实现了PSA的0.2053nm/ng/ml和肝炎DNA的7.2486nm/nM的机械偏移灵敏度.
- 光学传导度的灵敏度分别为0.535504 × 10−3 1/(ng/ml) 和18.91 × 10−3 1/nM.
- 总输出灵敏度达到了PSA的0.5398 (mA/W) / ((ng/ml) 和肝炎DNA的19.059 (mA/W) /nM.
- 测量范围为PSA的0-1000 ng/ml和肝炎DNA的0-28.33 nM. 肝炎DNA的测量范围为0-1000 ng/ml和肝炎DNA的测量范围为0-28.33 nM.
结论:
- 新型MOEMS生物传感器表现出高灵敏度和广泛的动态范围,用于检测关键生物标志物.
- 它的紧尺寸 (365 × 340 × 2 μm3) 便于整合到便携式诊断设备中.
- 这种传感器具有早期疾病诊断和个性化医疗的巨大潜力.
