為實(shí)現(xiàn)番茄環(huán)斑病毒（Tomato Ringspot Virus,To RSV）高效、準(zhǔn)確的快速檢測,采用內(nèi)嵌金叉指陣列微電極的微流控阻抗傳感器對ToRSV進(jìn)行特異性檢測。通過將ToRSV抗體固定于金叉指陣列微電極表面免疫結(jié)合ToRSV以引起阻抗變化,得到電化學(xué)阻抗譜,并建立等效電路分析阻抗變化機(jī)理,建立ToRSV濃度和阻抗之間的定量線性關(guān)系。等效電路分析表示,ToRSV能造成溶液電阻Rs、電極表面電子轉(zhuǎn)移電阻Ret的顯著增加和雙電層電容Cdl的減小,從而引起阻抗增加。結(jié)果顯示在最佳檢測頻率10.7 Hz下,ToRSV濃度在0.001～10μg/m L范圍內(nèi)檢測到的阻抗值范圍為248.8～687.2 k?,ToRSV濃度與阻抗值具有良好線性關(guān)系,R2為0.98。測試該方法的檢出限時(shí),阻抗值顯示為307.05 k?,得到檢出限為0.003 4μg/m L。試驗(yàn)結(jié)果證明該傳感器具有檢測靈敏度高、特異性好、快速方便等優(yōu)點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)對ToRSV的特異性定性檢測,對于其他植物病毒檢測具有可推廣性。 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2020,36(16)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

微流控芯片示意圖Fig.1Schematicofmicrofluidicchip

浜穸任?10nm，用以提高金箔與玻璃的粘結(jié)效率[27]；在Cr層表面再噴射金箔層，其厚度為100nm，并采用濕法蝕刻技術(shù)雕刻出微叉指陣列電極的圖案。通道層采用聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane，PDMS）材質(zhì)，并利用SU-8陽膜刻蝕出介觀尺度的微流道；通道層包括微通道、儲(chǔ)液池和廢液池，微通道與金叉指電極在同一空間內(nèi)形成微反應(yīng)室，抗體與抗原免疫結(jié)合及電極檢測阻抗信號均在該區(qū)域進(jìn)行。蓋板層采用PDMS材質(zhì)，將其覆蓋在通道層之上，保障反應(yīng)空間的密封。金叉指陣列微電極設(shè)計(jì)圖如圖2所示，其設(shè)計(jì)參數(shù)為：金叉指微電極對數(shù)20對、電極高100nm、長0.6mm、寬15μm、電極間距15μm。微通道的設(shè)計(jì)參數(shù)為：長7mm、寬0.5mm、深100μm；儲(chǔ)液池和廢液池的參數(shù)為：直徑3mm，深100μm；微反應(yīng)室的體積為：1.2mm×0.5mm×0.1mm=0.06mL。在蓋片層對應(yīng)儲(chǔ)液池和廢液池的中心打孔，直徑為0.5mm，連接導(dǎo)管用于試劑的輸入和排出。圖2金叉指陣列微電極設(shè)計(jì)圖Fig.2Schematicofgoldinterdigitalmicroelectrodes微流控芯片阻抗檢測系統(tǒng)示意圖如圖3所示，主要包括驅(qū)動(dòng)模塊、反應(yīng)模塊和檢測模塊。驅(qū)動(dòng)模塊為微量注射泵（型號Harvard，美國HarvardApparatus公司），注射泵通過直徑為0.5mm的鋼針和軟導(dǎo)管與微流控芯片的入口相連，以便將病毒檢測樣品及相關(guān)試劑按規(guī)定速率注入微流控芯片中；反應(yīng)模塊包括微流控芯片、金叉指電極，為樣品從捕捉到免疫反應(yīng)過程中現(xiàn)象的產(chǎn)生，以及阻抗變化信號產(chǎn)生提供反應(yīng)平臺(tái)；檢測模塊包括電化學(xué)工作站（型號CS350，武漢科斯特科技有限公司）和計(jì)算機(jī)，電化學(xué)工作站與微流控芯片的金叉指微電極連接，對金叉?

罅形⒌緙?杓仆既繽?2所示，其設(shè)計(jì)參數(shù)為：金叉指微電極對數(shù)20對、電極高100nm、長0.6mm、寬15μm、電極間距15μm。微通道的設(shè)計(jì)參數(shù)為：長7mm、寬0.5mm、深100μm；儲(chǔ)液池和廢液池的參數(shù)為：直徑3mm，深100μm；微反應(yīng)室的體積為：1.2mm×0.5mm×0.1mm=0.06mL。在蓋片層對應(yīng)儲(chǔ)液池和廢液池的中心打孔，直徑為0.5mm，連接導(dǎo)管用于試劑的輸入和排出。圖2金叉指陣列微電極設(shè)計(jì)圖Fig.2Schematicofgoldinterdigitalmicroelectrodes微流控芯片阻抗檢測系統(tǒng)示意圖如圖3所示，主要包括驅(qū)動(dòng)模塊、反應(yīng)模塊和檢測模塊。驅(qū)動(dòng)模塊為微量注射泵（型號Harvard，美國HarvardApparatus公司），注射泵通過直徑為0.5mm的鋼針和軟導(dǎo)管與微流控芯片的入口相連，以便將病毒檢測樣品及相關(guān)試劑按規(guī)定速率注入微流控芯片中；反應(yīng)模塊包括微流控芯片、金叉指電極，為樣品從捕捉到免疫反應(yīng)過程中現(xiàn)象的產(chǎn)生，以及阻抗變化信號產(chǎn)生提供反應(yīng)平臺(tái)；檢測模塊包括電化學(xué)工作站（型號CS350，武漢科斯特科技有限公司）和計(jì)算機(jī)，電化學(xué)工作站與微流控芯片的金叉指微電極連接，對金叉指電極上產(chǎn)生的阻抗變化信號進(jìn)行檢測，數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)配套軟件進(jìn)行分析。圖3微流控阻抗檢測系統(tǒng)示意圖Fig.3Schematicdiagramofthemicrofluidicimpedancedetectionsystem1.4試驗(yàn)方法將注射泵注入流速設(shè)定為10μL/min，電化學(xué)工作站阻抗測試參數(shù)設(shè)定為：交流激勵(lì)電壓為100mV，測試頻率為1～100kHz。按照下列步驟進(jìn)行試驗(yàn)：1）裸電極測量：注入PBS緩沖液測量裸電極的阻抗值，測量完成后持續(xù)注入超純水3min清洗微通道及微電極；2）抗體固定：注入15μL濃?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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