Mikrochip für die elektrische Messung von Tröpfchen
MICROFLUCHIP wurde von Experten aus der Mikrofluidik, Bioimpedanz und Fabrikationstechnologie ausgeführt, um komplexe Flüssigkeitsproben zu analysieren. Der von den Forschern hergestellte Mikrochip setzt einen Mikrokanal für Fluide, einen Impedanzsensor und einen per Elektrode geschalteten Sortier- bzw. Trennmechanismus ein. Um die Empfindlichkeit des Impedanzsensors zu verbessern, wurden eine durchdachte Elektrodenschnittstelle, ein leiser Vorschalt-Schaltkreis sowie eine Signalverarbeitungsmethode zur Messung der Dielektrizität von Tröpfchen erstellt. Die Abscheidungselektroden wurden mit einem Film isoliert, der die Hydrolyse von Hochspannungsbetätigung unterdrückt. Außerdem wurden Mikrokanal und Elektroden mit einer hydrophoben Schicht bedeckt, um den Tröpfchenfluss zu verbessern. Multisinuswellensignale von Frequenzbereichen von einigen kHz bis zu 10 MHz wurden über die Elektroden auf die Tröpfchen angewandt. Mithilfe von Bioimpedanzspektroskopie wurden die dielektrischen Reaktionen der in Tröpfchen schwebenden Partikeln gemessen. Durch Kurvenanpassungen und statistische Analyse konnten die schwebenden Partikeln charakterisiert werden. Die Partikeln imitierten die dielektrischen Merkmale von Erythrozyten weshalb dieser Sensor eine mögliche Anwendung im Biosensing finden kann. Die Forscher demonstrierten mit Erfolg das Potenzial tröpfchenbasierter Impedanzmessung für die Analyse von Mikropartikeln / Zellen, die in Tröpfchen eingeschlossen sind durch Bestimmung ihrer dielektrischen Eigenschaften. Dies ist ein wichtiger Schritt für die elektrische Messung von Erythrozytenzellen in einem Bioreaktor für Mikrotröpfchen und möglicherweise für die Diskriminierung von Zellkulturen in der Zukunft.
