在滴滴微流体中集成实时CMOS发光感应和阻抗光谱

科学领域:

• 生物技术和生物医学工程 生物技术和生物医学工程
• 微流体和芯片上的实验室技术
• 生物传感器的开发和应用

背景情况:

• 高通量生物传感器选对于健康和环境监测至关重要.
• 传统的方法是劳动密集型,低吞吐量,并且对大规模查无效.
• 现有的技术与各种环境和化学条件作斗争.

研究的目的:

• 开发一个模块化滴滴微流体系统,用于先进的生物传感器选和优化.
• 集成定制的CMOS集成电路 (IC) 用于阻抗光谱和生物发光检测.
• 克服传统生物传感器测试方法的局限性.

主要方法:

• 开发一个模块化滴滴微流体系统.
• 制造定制的CMOSIC用于阻抗光谱和生物发光检测 (65nm工艺).
• 在纳米升 (nL) 体积滴中检测化酶-基质反应的演示.

主要成果:

• CMOS IC 能够有效地检测和分析滴滴.
• 阻抗光谱芯片检测到67mm/s的4nL滴,分辨率为45pA.
• 发光探测器从38nL滴中感知到光学信号,分辨率为6.7nA/计数.
• 实时同时使用两个检测方法进行交叉验证.

结论:

• 开发的混合微流体平台显著推进了生物传感器测试.
• 该系统提供了更大的灵活性,可扩展性和成本效益.
• 能够快速准确地检测生物和化学目标.