Dissertação

MEMS integration in microfluidics for biosensing applications: static cantilever sensor for DNA detection EVALUATED

O foco deste trabalho é o desenvolvimento de um dispositivo que inclui SEMM e microfluídica para detecção biológica. A estrutura utilizada é uma consola multi-camada operando no modo estático e composta por um par de eléctrodos, uma camada estrutural de silício amorfo e uma camada de ouro para funcionalização com ADN. A deflexão da consola é monitorizada por um sistema de leitura capacitiva que mede a capacidade bem como a resistência entre os dois eléctrodos. A adesão em consolas foi analisada e o protocolo padrão para desprendimento que usa hexano foi classificado com o trabalho de adesão reduzido de 77+/-8 uJ.m-2. Alguns ensaios de testes biológicos foram executados e mostraram que o grupo tiol ligado à cadeia única de ADN tem uma grande afinidade selectiva ao ouro depositado sobre a consola. Alguns parâmetros foram descobertos como sendo facilmente sintonizáveis de modo a modificar a densidade de sondas de acordo com o que é mais apropriado. A hibridação provou ser mais problemática, no entanto, um protocolo foi estabelecido retornando sinais razoáveis monitorizados por quimioluminescência. Após combinar ambas as tecnologias em estudo, algumas medidas capacitivas preliminares em água foram executadas e a sensibilidade deste sistema revelou ser de 0.8 nm com um nível de ruído capacitivo de 0.04 fF. Infelizmente, não foi possível correr um ensaio biológico completo com estes dispositivos porque alguns problemas relativos à selagem e conexão com a PCB acabaram por danificar os dispositivos existentes.
SEMM, detecção biológica, ADN, modo estático, leitura capacitiva

Maio 30, 2017, 11:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

João Pedro Estrela Rodrigues Conde

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Susana Isabel Pinheiro Cardoso de Freitas

Departamento de Física (DF)

Professor Associado