Design and Development of On-chip Dep Based Antibiotic Permeability Device

Abstract

Biyosensörlerin alanın uygulamaları oldukça geniştirç Örnek olarak gıda, çevre, savunma ve daha önemlisi tıp gibi çeşitli sektörlerde kullanılmaktadırlar. Fabrikasyon kolaylığını, maliyet etkinliğini, dayanıklılığı, doğruluğu ayrıca cihazların birçok özelliğini arttırmak nedeniyle araştırmacılar hala da onları daha uygun ve ucuz, daha küçük (kolay taşınabilir), aynı anda daha basit ve daha sofistike hale getirmek için araştırmalar devam etmektedir. Bunu yapabilmek için en iyi yollarından biri çip üzerine entegre laboratuvar sistemlerin (LOC) geliştirilmesidir. LOC biyosensörleri özellikle tıpta büyük öneme sahiptiler çünkü doktora hasta durumu hakkında daha hızlı yanıt verebilirler. LOC biyosensörleri günümüzde PDMS tabanlı mikro-akışkan ağları oluşturmak için tasarlanmıştır. Ayrıca maliyet, zaman ve verim açısından analizi daha verimli hale getirmek için diğer sensör platformlarıyla entegre edilebilir. Bu çalışmada, bakteri hücre duvarını temsil eden yapay hücre duvarları yoluyla antibiyotik geçirgenliğinin hızlı bir şekilde tespit edilmesi için tasarlanmış bir mikro-elektrot çipi ve mikro-akışkan çipten oluşan LOC entegre bir biyosensörü geliştirilmiştir. Böylece çip, bir elektrokimyasal ölçüme dayanarak antibiyotiklerin yapay hücrelerden geçirgenliğini tanımamızı sağlar. Hazırlanan çip algılama elektrokimyasal olduğu için, moleküllerin etiketlenmesine gerek yoktur ayrıca daha önce yayınlanan raporların aksine floresan olmayan antibiyotikler de incelenebilir. Çalışmamızda, 1,2-diftanoil-sn-gliserol-3-fosfokolin (DPHPC) lipidlerini içeren dev unilamellar lipit vezikülleri (GUVs), model hücre olarak görev yapmak için hazırlanımıştır. Elektrokimyasal sinyal ölçümü, sinyal ve zaman arasındaki ilişkiyi etkileyen bir LCR metre ile gerçekleştirilir. Çipten kaydedilen ölçülen sinyal, biopartikül modelinin içindeki ve dışındaki konsantrasyon değişimi LCR metre belirleyebilir. Çipin büyüklüğü yaklaşık 38 * 26 mm'dir ve kullanımı oldukça kolaydır, genel olarak yapımı ucuz ve hassastır.