Интересно про науку - IV
Продолжаем наши изыскания, и ныне мы доработались до иной конфигурации системы, которая в большей степени специализирована, чем оригинальный прототип с двумя входами и одним каналом.
В принципе, у нас таки получилось сделать прото-биосенсор на открытой интегральной схеме.
Это дело выглядит как интегральная схема, в центре которой расположен кластер нанопроволок, на поверхности которых иммобилизованы моноклональные антитела против ТНТ.
Проба наносится в виде капли, в которой растворено определенное количество ТНТ, прямо на область этого кластера, и после этого с нанотранзисторов снимается вольт-амперная характеристика, которая затем относится к чистой воде.
Получилось, что сделанный "биосенсор" (кавычки я ставлю потому, что наш сенсор не регенерируемый, что является обязательным требованием) имеет определенный и не такой уж малый предел обнаружения аналита, хотя и на несколько порядков меньше заявленного, и специфичен - сенсор видит ТНТ и чихать хотел на присутствие заметно похожих на него молекул гексогена. Спасибо тебе, б-же, за то что сотворил антитела хехехе.
Основная, как нам кажется, проблема - в паразитной поверхности и вообще работе на открытом воздухе. Там испаряется капля, там в измерения вкрадываются систематические ошибки по причине работы с дискретными обьемами, там нехилая паразитная поверхность, сжирающая кучу аналита тупо за счет неспецифической сорбции.
Поэтому для потенциального улучшения характеристик сенсора мы свели две работы к одному конечно ожидаемому результату и предполагаем дальше работать в микрофлюидных системах, в том числе проводить иммобилизацию и тесты на чувствительность.
Система же более ранняя оказывается слишком простой для того, чтобы так уж взять да и поднять предел обнаружения, поэтому мы взяли и усложнили ее.
Тут сфотографирован прототип системки, полученной мною вчера по той же методике, что и раньше на пластине из чистого кремния, пока что безо всяких интегральных схем. Как видно, элементов в ней стало заметно побольше, а размер ее 5 на 5 мм.
Прежде всего, появилась детекторная камера - мутное квадратное пятно посередине на самом деле небольшая камера, расположенная прямо в толще эпоксидки прямо над потенциальной областью кластера нанопроволок. От нее вниз идет канал на выход (waste), оканчивающийся выходным разъемом диаметром 1 мм; вправо же и вверх идет подводящий канал, который выводит нас в широкую сквозную прямоугольную ванну.
Ванна эта - закладка будущего SPE-преконцентратора. SPE (solid phase extraction) - методика концентрирования, являющаяся по сути твердофазной хроматографией для бедных с выключенным процессом десорбции, или же аффинной хроматографией, лишенной собственно аффинности. В ней твердофазный сорбент (в нашем случае мелкие гранулы ЖЫРНО алкилированного силикагеля) при прогоне через него потоком пробы воздуха или жидкости, содержащей малую концентрацию аналита, за счет сорбции накапливает на себе вещества из потока (в том числе аналит). После накопления с помощью специального элюента сорбат смывается с колонки и отправляется прямо в детекторную камеру, где их уже ждут, потрескивая, транзисторы с иммобилизованными на поверхности антителами.
Остался один вопрос - почему два входа? Ответ на него будет хитер - каждый из входов будет соответствовать разным потокам: в первый, допустим, будет идти поток пробы для накопления ее на преконцентраторе, а во второй - элюент для последующего смытия накопленного прочь. А чтобы избежать дополнительных внешних условий и предоставить чип самому себе в большей степени, управление потоками предполагается сделать с помощью электроосмоса или гель-клапана - для этого входы и отдельны. Но до этого еще далеко пока.
Будьте на связи!