物理科技生物学-PHYICA

蓝牙设FLAV-109备可以检测超过几天的发酵过程

化学 2021-11-23 00:01:15

美国物理研究所 多通道恒电位仪框图,带有6个3电极生物传感器,产生的数据流经印刷电路板,并通过蓝牙无线传输至虚拟实验室界面

信用:作者 在乙醇发酵等过程中发生的电化学反应包括将糖转化为酒精和二氧化碳

当人体分解食物、药物或其他化合物时,也会发生类似的过程

监测这些代谢过程有助于测试、研究和防治疾病,但由于涉及的液体量很少,很难用普通设备进行研究

具有环境传感能力的微型设备为更好地测试发酵和其他生化过程提供了希望

长时间无线操作设备的能力提高了它们的效率

在本周发表在《科学仪器评论》上的一篇论文中,一种控制电极间电压的微型恒电位仪被证明能够使用伏安法和计时电流法对分子进行定量,准确度超过98%

这种无线设备与大多数三电极生物传感器兼容,可以通过蓝牙将其测量值传输100米

作者萨阿德·阿卜杜拉说:“恒电位仪电路的一个新颖之处是能够在不使用多路复用器的情况下同时处理六个传感器通道,从而减少每次检查花费的时间。”

“这种多通道恒电位仪可以同时检测不同浓度的多个样品,并通过蓝牙实时传输数据

" 对恒电位仪进行测试,以确认其在固定电阻下的性能,并量化系统中的电流检测限值和噪声,以及其准确性和响应时间

实验表明,电流检测限为180纳安,循环伏安法测量的标准偏差为正负2%

他们还进行了一项实验测试,使用计时电流法检测了六种不同浓度的葡萄糖

在实验中,恒电位仪配备了用葡萄糖氧化酶修饰的丝网印刷电极,葡萄糖氧化酶与目标蛋白质结合,并作为蛋白质和传感器芯片之间的电化学通道

当计时电流信号施加到传感器芯片时,在恒电位仪中观察到的输出电流等于样品中葡萄糖的浓度

事实证明,恒电位仪能够独立运行,并在培养箱中无线传输数据24小时,精确度与商用设备相当

无线系统产生了清晰的数据信号,比电路中的噪声强180倍

这种在线方法与目前可用的设备相比具有额外的优势,即来自六种不同生物传感器的数据可以在外部监视器上同时实时查看

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