Mikromembraninių įtaisų panaudojimas specifinės antigeno-antikūno sąveikos registravimui. Specifiškai sąveikaujančių medžiagų nustatymui biomedicinoje, maisto ir aplinkos kontrolėje yra naudojami įvairūs metodai, kurie skiriasi jautrumu, specifiškumu, sudėtingumu, analizės trukme bei analizės kaina. Dauguma šiuo metu naudojamų ir dideliu jautrumu pasižyminčių metodų yra netiesioginiai, tai yra specifinės antigeno-antikūno sąveikos nustatymui yra naudojami papildomi reagentai. Todėl žymiai perspektyvesni yra tiesioginiai analitės nustatymo metodai, kurie pasižymėtų dideliu jautrumu bei galima būtų pritaikyti kelių mėginių tyrimui vienu metu.
Šia paraiška siūlomu tyrimu mes pristatome antigeno-antikūno sąveikos matavimo techniką, grindžiamą inovatyvia technologine platforma, kuri žinoma kaip talpiniai mikromontuojami ultragarso keitikliai (CMUT). Ši platforma naudoja didelius elektrostatiškai judinamų membraninių celių masyvus. Ji yra pranašesnė už žinomus matavimo metodus dėl labai mažos virpančių membranų masės. Dar daugiau, yra mažiausiai dar trys išimtinai su CMUT technologijos panaudojimu
susiję inovatyvūs aspektai: a) matricinė detekcija ir matavimas realiame laike; b) papildomos informacijos gavimas matuojant klampį bei mechaninius
nuostolius; c) fazuotos gardelės naudojimas kyptingam analizuojamo skysčio judėjimui bei įvairių maišymo režimų organizavimui. Pagrindinis siūlomo darbo tikslas yra prototipinio imuno-CMUT jutiklio su atitinkamu mikrokanaliniu įtaisu sukūrimas ir jo jautrio, automatizavimo, matavimų atsikartojamumo bei matricinės detekcijos galimybių demonstravimas. Greta su masės bei mechaninių nuostolių matavimais, bus tyrinėjamas sukurto jutiklio informatyvumas dirbant paviršinių akustinių bangų režime. Taip pat bus sukurti su jutikliu integruojami mikrokanaliniai įtaisai, užtikrinantys reakcijos parengimo bei matavimo seką, kita jutiklio testavimui reikalinga įranga.
Projekto finansavimas:
Lietuvos mokslo tarybos parama moksliniams tyrimams, Mokslininkų grupių projektai
Projekto rezultatai:
Pirmą kartą eksperimentiškai parodyta, kad talpinių mikromontuojamų ultragarso keitiklių struktūra yra tinkama ne tik masės detekcijai, bet ir medžiagos savybių, tokių kaip klampis ar Jungo modulis nustatymui. Šias matavimo galimybes nustatėme specifinės antikūno-antigeno sąveikos matavimo metu. Taip pat pirmą kartą eksperimentiškai parodyta, kad mikroelektromechaninė biojutiklio struktūra gali būti panaudota analitės specifinės masės detekcijai. Pagrindiniai rezultatai publikuoti straipsnyje “Capacitive micromachined ultrasound transducers (CMUT) for resonant gravimetric immunosensing” (Microchimica Acta 181(13-14):1749-1757).
Projekto koordinatorius: Kauno technologijos universitetas
