Иммобилиза-цию белка производили путем формирования ос-нования Шиффа между поверхностными амино-. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
ISSN

0868

5886


НАУЧНОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ, 20
10
,

том 20, № 1
,

c.

52

58



ИССЛЕДОВАНИЯ, ПРИБОРЫ, МЕТОДИКИ

52


УДК
543.9 + 544.723 +
53.082.5




А.

А. Евстрапов, Н.

А. Есикова, Г.

Е. Рудни
ц
кая,

Т.

В. Антропова
, И. Н.
Анфимов
а


РАЗРАБОТКА

ОПТИЧЕСКОГО

СЕНСОРНОГО

ЭЛЕМЕНТА

ДЛЯ


МИКРОФЛЮИДНЫХ

ЧИПОВ

НА

ОСНОВЕ
НАТРИЕВОБОРОСИЛИКАТН
ОГО

ПОРИСТОГО

СТЕКЛА


Проведены

работы по химической иммобилизации белка на поверхность натриевоборосиликатного пори
с-
того стекла. Измерены спектры светопропускания и флуоресценции пористых стекол на разных стадиях и
м-
мобилизации и после проведения иммунной реакции. Получены изображения п
оверхности стекол методом
ближнепольной оптической микроскопии.
Изучено влияние на иммобилизацию белка режима сушки между

стадиями активации поверхности

и

влияние
силанизации с применением ацетона и толуола.

Показано, что
проведение иммунной реакции привод
ит к изменению оптических характеристик стекла. Продемонстрир
о-
вана принципиальная возможность создания сенсорного элемента на основе натриевоборосиликатного п
о-
ристого сте
к
ла.


Кл. сл.
:
пористое стекло, сенсорный элемент, сканирующая ближнепольная оптическа
я микроскопия, опт
и-
ческая спектр
о
скопия, спектрофлуор
и
метрия




ВВЕДЕНИЕ

Одним из перспективных направлений разв
и-
тия аналитических систем является создание ко
м-
пактных приборов и устройств на основе микр
о-
флюидных чипов (МФЧ). Преимуществами т
а
ких
систем по

сравнению с их макро
аналогами явл
я-
ются: малый расход реагентов и аналита, в
ы
сокое
быстродействие, возможность реализации одн
о-
временного анализа большого количества проб,
возможность полной автоматизации всех стадий
анализа, компактность, низкое энергоп
о
тр
ебление
и т.

д. МФЧ позволяют проводить разнообразные
манипуляции с нано
-
/пико
литровыми объемами
пробы и реагентов, включая дозирование, пер
е-
мешивание, проведение химических реакций и
т.

д. [1,

2]. Микроаналитические системы с нов
ы-
ми свойствами и высокими
техническими хара
к-
теристиками могут быть получены путем интегр
и-
рования в МФЧ новых функциональных элеме
н-
тов (например, сенсорных элементов, микронас
о-
сов, реакт
о
ров и др.).

Наиболее эффективным и высокоселе
к
тивным
методом обнаружения аналита в биологической

пробе является постановка иммунных реакций.
При создании иммуносенсоров чувствительный
слой, как правило, фиксируют тем или иным сп
о-
собом на подложке. В МФЧ материалом для по
д-
ложки являются стекло, кварц, полимеры и т.

п.
Авторами [3] чувствительный слой
наносился на
стенки осн
овного канала МФЧ с топологией
"
двойной крест
"
. Локальность иммобилизации
чувствительного вещества достигалась путем вв
о-
да реагентов для каждой стадии через разные б
о-
ковые каналы. Таким образом, всем стадиям и
м-
мобилизации подвергался

только центральный к
а-
нал. Однако наблюдалось небольшое размытие
зоны иммобилизации за счет диффузии. Кроме т
о-
го, необходимость предусматривать боковые к
а-
налы одноразового использования для каждой
стадии обработки приводит к усложнению топол
о-
гии МФЧ и увел
ичению его размеров. В [4] пре
д-
ставлен сенсор на основе пористого кремния
(средний диаметр пор 50

нм, глубина пор


100

и 1000

нм) для обнаружения вирусов в окружа
ю-
щей среде. Диапазон детектирова
ния 2·
10
7

2
·
10
10

вирусов
MS
2 на мл. Недостатком вышеприведе
н-
ных сенсоров является то, что для их повторного
использования необходимо проводить обратную
реакцию. Одним из методов увеличения длител
ь-
ности работы сенсора является постановка и д
е-
тектирование конкурентной иммунной реакции.
Для этого необходима иммобилиз
ация на подло
ж-
ку более сложного чувствительного слоя. Напр
и-
мер, в [5] на чувствительный слой иммобилизуе
т-
ся и
м
мунный комплекс, постепенно замещаемый с
подложки в результате конкурентной реакции.
Наличие детектируемого вещества в аналите о
п-
редел
я
ется по кол
ичеству иммунного комплекса в
растворе после проведения реакции. Чувствител
ь-
ность такого сенсора


до 10

пМ.

Очевидно, что применение пористых нано
-
структур, имеющих чрезвычайно развитую п
о-
верхность, позволяет увеличить чувствительность

РАЗРАБОТКА ОПТИЧЕСК
ОГО СЕНСОРНОГО ЭЛЕ
МЕНТА
...


НАУЧНОЕ ПРИБОРОСТРОЕ
НИЕ, 20
10
, том
20
, №
1

53

определения аналита
, но при этом возникает ряд
проблем, связанных с созданием чувствител
ь
ного
слоя с воспроизводимыми характеристиками и и
н-
теграцией наноструктур в МФЧ. Пористые микро
-

и наноструктуры могут быть сформированы в ра
з-
личных материалах: кремни
и
, стекл
е
, п
о
лимер
ах
.
В России достаточно хорошо развиты и отработ
а-
ны технологии получения пористого стекла (ПС)
со сквозными порами нанометровых размеров (от
2 до 500

нм) и заданными структурными характ
е-
ристиками [6, 7]. Высокая прозра
ч
ность ПС [8, 9]
позволяет использовать
оптические методы рег
и-
страции характеристик стекла при прохождении
пробы через поры. Кроме того, ПС может быть
использовано в качестве электроосмотического
насоса для управления потоками жидкости в МФЧ
[10], что позволяет упростить топологию микр
о-
чипа.

Це
лью работы являлось исследование возмо
ж-
ности получения сенсорного элемента для МФЧ
на основе ПС. Для нанесения на ПС сенсорного
слоя необходимо выбрать наиболее подходящие
способы активации поверхности стекла, посл
е-
дующей модификации и иммобилизации чувств
и-
тельного вещества. Все эти стадии опред
е
ленным
образом влияют на оптические и структурные х
а-
рактеристики образцов. Поэтому актуальным я
в-
ляется измерение характеристик пори
с
тых стекол
на разных этапах иммобилизации белка на ПС и
после проведения иммунной р
еакции методами
оптической спектрометрии и высок
о
разрешающей
микроскопии.

ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Для изучения особенностей иммобилизации
биологических веществ в ПС выбраны образцы,
полученные из двухфазного стекла 8В (Инст
и
тут
химии силикатов РАН
). Они обладают развитой
поверхностью и высокой оптической прозрачн
о-
стью в видимом и ближнем инфракрасном диап
а-
зонах (пропускание 80

93

% в диапазоне длин
волн 340

850

нм для образцов толщиной 0.
2

мм),
позволяющей использовать оптическую спектр
о-
скопию для
их
изучения. Средний радиус пор
85.
5

н
м и удельная поверхность пор 88.
8 м
2
/г я
в-
ляются по
д
ходящими для создания из этих стекол
оптического сенсорного элемента, обладающего
хорошей проницаемостью для жидких проб. Из
у-
чались образцы размеро
м 8

×

8

×
0.2

мм. То
лщ
и
на
образцов выбрана с учетом возможности посл
е-
дующего использования их в качестве электроо
с-
мотического насоса для управления потоками
(электроосмотический поток обратно пропорци
о-
нален квадрату то
л
щины образца).

Для создания сенсорного элемента примен
я-
ло
сь ковалентное связывание, поскольку этот вид
иммобилизации биологического вещества позв
о-
ляет наиболее надежно закрепить его на повер
х-
ности подложки. Недостатком этого метода явл
я-
ется затруднение диффузии субстрата, что прив
о-
дит к снижению скорости ф
ерментной реа
к
ции и,
следовательно, к увеличению времени отклика
сенсора.
Этот недостаток легко устраним, если о
р-
ганизовать движение пробы через ПС с иммобил
и-
зованным чувствительным слоем за счет электр
о-
осмотического потока, вызванного внешним эле
к-
трически
м полем.

Такой способ дает возмо
ж
ность
значительно
увеличить быстродействие се
н
сора.

Для получения чувствительного слоя на п
о-
верхности ПС необходимо активировать гидр
о-
ксильные группы на поверхности образца, прове
с-
ти силанизацию, обработать поверхность бифу
н
к-
циональным реагентом (глутаровый диальдегид) и
иммобилизовать на образец чувствительное вещ
е-
ство (напр
и
мер, белки, антигены, антитела).

На разных стадиях иммобилизации и после
проведения иммунной реакции образцы исслед
о-
вались методами
спектрометрии,

флуо
ресцен
т
ной
спектроскопии и сканирующей ближнепольной
опт
и
ческой микроскопии

(СБОМ)
.

Измерения спектров пропускания провед
е
ны на
спектрофотометре
Hitachi

U
-
3410 при ширине щ
е-
Т (%)
Т (%)

Рис. 1.
Стадии иммобилизации белка (
I

IV
)


I

II

III

IV


а)

б)

А. А. ЕВСТРАПОВ, Н. А. ЕСИКОВА, Г. Е. РУДНИ
Ц
КАЯ


и др.

НАУЧНОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ, 20
10
, том
20
, №
1

54

ли 3

нм в спектральном диапазоне 350

850

нм.
Спектры флуоресценции измерены на ф
луориме
т-
ре
Hitachi

F
-
4010 (
Hitachi
,
Japan
) при ширине щ
е
ли
5

нм, скорости сканирования 120

нм/мин и дл
и
не
волны возбуждения 488

нм. Изображения повер
х-
ности образцов получены на
зондовой
нанолаб
о-
ратории

NTEGRA

Solaris

(ООО НТ МДТ, Россия)
в режимах попереч
но
-
силовой моды и отражения
на дл
и
не волны 488

нм.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Модификация поверхности
ПС

и принцип раб
о
ты сенсора

Из всех методов иммобилизации биоматериала
наиболее гибким и распространенным, вероятно,
является метод ковалентного связывания
. В ка
ж-
дом конкретном случае он требует тщательного
выбора химических реагентов для модификации
поверхности, для многих систем он обеспечивает
размещение монослоя биоматериала на подложке.

Возможность ковалентного закрепления орг
а-
нических соединений на
поверхности стекла пр
е-
имущественно обусловлена наличием силанол
ь-
ных групп Si

OH. Необходимо помнить, что п
о-
верхность кремнеземов обычно покрыта полим
о-
лекулярным слоем физически адсорбированной
воды, которая почти всегда препятствует модиф
и-
цированию. Поэтом
у стандартная процедура,
предшествующая модифицированию, состоит в
гидроксилировании кремнезема и последующем
удалении ф
и
зически сорбированной воды.

Ковалентное связывание белков обычно ос
у-
ществляется через функциональные группы ам
и-
нокислот, не влияющих н
а ферментативную а
к-
тивность. Для пептидов и белков чаще всего п
о-
ступают следующим образом. Поверхность ам
и-
нируют, а затем с помощью сшивающего агента
прививают белок. Для аминирования стекла н
а-
шел широкое распространение модификатор, н
а-
зыва
е
мый гамма
-
амино
пропилтриэтоксисиланом


H
2
N

(CH
2
)
3

Si(OC
2
H
5
)
3

(АПТС). Глутаровый ал
ь-
де
гид


бифункциональный сшивающий реагент,
который при реакции с NH
2
-
гру
ппами образует
шиффовы основания. Таким

о
бразом

подгото
в-
ленную аминированную поверхность стекла обр
а-
батывают глутар
овым альдегидом, а затем пров
о-
дят реа
к
цию с белком.

На рис.

1 приведена схема иммобилизации бе
л-
ков на поверхность стекла. Иммобилизация пр
о-
водится в статическом режиме в четыре стадии:
активация поверхности (
I
), силанизация (
II
), обр
а-
ботка глутаровым диал
ьдегидом (
III
) и непосре
д-
ственно иммобилизация белка на поверхность о
б-
разца (
IV
) [3, 11].

Для активации поверхности образцы помещ
а
ли
в 0.
5

М раствор
NaOH

на полчаса,

промывали в
о-
дой до нейтральной реакции, а затем сушили 3 ч
при 100
º
C
.
Силанизаци
и

провод
ил
и
сь двумя сп
о-
собами: образцы помещали
a
) в 10

% раствор ам
и-
нопропилтриэтоксисилана (АПТС) в толуоле на

2 ч при 90

º
С
,
б
) в 4

% раствор АПТС в ацетоне на
2 ч при 24

º
C
. Далее образцы обрабатывали
5 %
раствором
глутаров
ого диальдегида
. Иммобилиз
а-
ци
ю

белка

производи
ли

путем формирования о
с-
нования Шиффа между поверхностными амин
о-
Длина волны
(
нм
)







Рис.

2.

Спектры пропус
кания пористого стекла

-
МАП
.


a



после силанизации с применением толуола;
б


после силанизации с применением ацетона;
сплошная линия


исходное пористое стекло
;
пунктирная


после иммобилизации иммуноглоб
у-
ли
на;

точечная



после проведения иммунной р
е-
акции


Т (%)

Т (%)

Длина волны
(
нм
)


Длина волны
(
нм
)


а

б

РАЗРАБОТКА ОПТИЧЕСК
ОГО СЕНСОРНОГО ЭЛЕ
МЕНТА
...


НАУЧНОЕ ПРИБОРОСТРОЕ
НИЕ, 20
10
, том
20
, №
1

55

группами белка и альдегидными группами на х
и-
мически модифицированной поверхности пори
с-
того сте
к
ла.

Принцип работы сенсора основан на и
м
мунной
реакции

IgG + (Ins
-
FITC)


IgG
-
(Ins
-
FIT
C)
,

IgG


иммуноглобулин

G, Ins
-
FITC


меченный

флуоресцеином

инсулин
.
Иммуноглобулин имм
о-
билизуется на пористое стекло, после чего пров
о-
дится иммунная реакция с м
е
чен
н
ым инсулином.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Для изучения влияния времени и темпер
а
туры
сушки о
бразцов пористого стекла между
I

и
II

ст
а-
диями обработки на иммоб
и
лизацию белков были
изготовлены образцы со временем сушки 2 ч при
50

º
С; 1, 3 и 5 ч при 100

º
С.

Результаты измерения спектров пропускания
этих образцов свидетельствуют о том, что у обра
з-
ца, высушенного при 50

º
С в диапазоне длин волн
550

850

нм пропускание на ~10

% ниже, чем у о
с-
тальных; у образца со временем сушки 5 ч пропу
с-
кание выше, чем у остальных в диапазоне 350

600

нм. Таким образом, режим сушки образцов з
а-
метно влияет на их оптиче
ские характер
и
стики.

После модификаци
и поверхности глутаровым
диальд
егидом в спектрах пропускания образцов
появляется пик поглощения на ~525

нм, хотя

на спектрах раствора диальд
е
гида этого пика нет.
На спектральных зависимостях светопропу
с
кания
для образ
цов пористого стекла после проведения
иммунной реакции (рис.

2)
появились

полосы п
о-
глощения флуоресцеина на 495

нм, что подтве
р-
ждает успешное прохождение иммунной реакции.
При этом сохраня
е
тся п
ик

поглощения на 525

нм.

Обработка глутаровым диальдегидом, ка
к и
ожидалось, приводит к снижению прозрачности
образцов. Иммобилизация иммуноглобулина пр
и-
водит к дополнительному снижению прозрачности
образцов. Однако после проведения иммунной р
е-
акции светопропускание образцов значительно
увеличивается (на ~15

% для об
разцов с силаниз
а-
цией толуолом (
a
) и на ~45

% для образцов с сил
а-
низацией ацетоном (
б
)).



Рис.

3.

Спектры пропускания пористых ст
е
кол после
проведен
ия иммунной реакции и обработки раств
о-
ром Кумасси.

Сплошная линия


для силанизации образцов и
с-
польз
о
вался толуол, пунктирная


ацетон


Т (%)

Длина волны
(
нм
)






Рис.

4.

Спектры флуоресценции порист
о
го стекла


-
МАП
.


a



после иммобилизации иммуноглобулина
;
б


после проведения иммунной реакции; сплошная
линия


при силанизации применялся толуол
;

пун
к-
тирная



ацетон

Длина волны
(
нм
)


Длина волны
(
нм
)


А. А. ЕВСТРАПОВ, Н. А. ЕСИКОВА, Г. Е. РУДНИ
Ц
КАЯ


и др.

НАУЧНОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ, 20
10
, том
20
, №
1

56

Проведена количественная оценка белка, св
я-
занного с поверхностью пористого стекла при п
о-
мощи фотометрического определения (метод К
у-
масси) [12] в растворе до и после и
ммобилизации.

На рис.

3 приведены спектры пропускания п
о-
ристых стекол после проведения иммунной реа
к-
ции и обработки раствором Кумасси. При сил
а-
низации с применением толуола (
II

стадия имм
о-
билизации, вариант
a
)
)

иммобилизо
валось
0.
202

мг

(~16

мкг/мм
3

образц
а) белка, а при сил
а-
низации с применением ацетона (
II

стадия имм
о-
билизации, вариант
б
)
)



0.
302

мг (~24

мкг/мм
3
).
Таким образом, при использовании для силаниз
а-
ции ацетона на образец ПС иммобилизуется
большее количество белка, чем при и
с
пользовании
толуола.

Исходные двухфазные и пористые стекла не
обладают флуоресценцией при длине волны во
з-
буждения 488

нм, но при этом у глутарового д
и-
альдегида обнаружился пик флуоресценции на
~550

нм. Сравнение интенсивностей флуоресце
н
-


ци
и

образцов ПС после иммобилизации
имм
у
но
-
глобулина и после проведения иммунной реа
к
ции
(рис. 4) подтверждает ранее полученный р
е
зультат
о том, что при использовании ацетона при силан
и-
зации на образец иммобилизуется большее кол
и-
чество белка.

На рис.

5 приведены изображения повер
х
ности
образ
цов, полученные на сканирующем ближн
е-
польном оптическом микроскопе в режимах поп
е-
речно
-
силовой моды и отражения света. Для и
с-
ходного образца в обоих режимах получена пра
к-
тически ровная однородная поверхность на из
о-
бражении
25

×
25

мкм. При увеличении разре
ш
е-
ния (5

×
5

мкм) проявляется пористая структура,
вполне соответствующая данным, полученным
методом
BET

(Институт химии силикатов РАН).
После иммобилизации инсулина на поверхности
образца в режиме поперечно
-
силовой моды визу
а-
лизированы отдельные частицы и
груп
пы частиц
со средним радиусом 0.
6

мкм. После проведения
иммунной р
е
акции на поверхности образца также







Рис.

5.

Изображение поверхности пористого стекла 8В
-
МАП, полученные на сканирующем ближнепольном
оптическом микроскопе.

Формат изображений 25

×
25

мкм
. П
оперечно
-
силовая мода: 1


исходное стекло
;

2


после иммобилиз
а-
ции инсулина
;

3


после проведения иммунной реакции
.

Р
ежим детектирования отражения света: 4


и
с-
ходное стекло
;

5


после проведения и
м
мунной реакции.

Ф
ормат изображения 5
× 5
мкм
.
6


исходное

стекло, поперечно
-
силовая мода



РАЗРАБОТКА ОПТИЧЕСК
ОГО СЕНСОРНОГО ЭЛЕ
МЕНТА
...


НАУЧНОЕ ПРИБОРОСТРОЕ
НИЕ, 20
10
, том
20
, №
1

57


наблюдаются частицы более крупных разм
е
ров, но
более однородные. На изображении поверхн
о
сти
образца после проведения иммунной реакции (в
режиме отраженного света) кроме образова
в
шихся
частиц проявляется опт
ически неоднородная п
о-
верхностная структура. Такой э
ф
фект может

быть

обусловлен образованием на поверхности о
б
разца
относительно равномерной пленки с более кру
п-
ными элементами, чем поры самого стекла. П
о-
следнее также подтверждается спектральными з
а-
висимо
стями светопропускания образцов, а име
н-
но тем фактом, что после проведения иммунной
реакции светопропускание образцов возраст
а
ет.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Пористое стекло является подходящим мат
е-
риалом для
создания
оптического сенсорного эл
е-
мента для регистрации иммун
ной реакции.

Получение сенсорного элемента на о
с
нове ПС
может быть проведено в статическом режиме в ч
е-
тыре стадии: активация поверхности, силаниз
а
ция,
обработка глутаровым диальдегидом и иммобил
и-
зация белка на поверхность стекла. Режим сушки
между активаци
ей поверхности и силанизацией
оказывает существенное влияние на последу
ю-
щую иммобилизацию.

Согласно данным спектроскопии (метод К
у-
масси) и флуориметрии при использовании для
силанизации ацетона на пористое стекло иммоб
и-
лизируется большее количество белка,
чем при
использовании толуола.

Образование на поверхности иммунного ко
м-
плекса приводит к увеличению пропускания о
б-
разца, что может быть применено для детектир
о-
вания протекания иммунной реа
к
ции.


Результаты, полученные на сканирующем
ближнепольном оптическо
м микроскопе, по
д-
тверждают образование комплекса на п
о
верхности
пористого стекла и увеличение оптической одн
о-
родности
образца

в результате иммунной реакции.

Таким образом, показана принципиальная во
з-
можность создания сенсорного элемента на о
с
нове
пористого

стекла.

И
сслед
ования проведе
ны в рамках проекта
СПбНЦ РАН "
Микрофлюидные аналитические
системы с интегрированными наноструктурами
(пористыми стеклами)
"
, гра
н
та РФФИ № 08
-
08
-
00733а "
Процессы получения, структура, колл
о-
идно
-
химические и оптические свойства

нанора
з-
мерных мембран из высококремнеземных пори
с-
тых стекол и их применение для создания микр
о-
флюидных аналитических систем
"

и гранта для
студентов, аспирантов вузов и академических и
н-
ститутов, расположенных на территории Санкт
-
Петербурга
, "
Применение пор
истых стекол в кач
е-
стве функциональных элементов для микрофл
ю-
идных чипов
"
.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.

Haeberle S., Zengerle R.

Microfluidic
P
latforms for
L
ab
-
on
-
a
-
C
hip
A
pplications // Lab
.

Chip. 2007.
V.

7.
P.
1094

1119.

2.

Herold K.
E., Rasooly A.

Lab
-
on
-
a
-
Chip Techno
l
o
gy
.

V. 1: Fabrication and Microfluidics. Caister Ac
a-
demic Press
, 2009. 410 p.

3.

Xiong L., Regnier F.E.

Channel
-
S
pecific
C
oatings
on
M
icrofabricated
C
hips // Journal of
C
hromat
o-
graphy A. 2001.
V.
924.
P.
165

176.

4.

Rossi A.M
., Wang L., Reypa V., Murphy T.
E.

Po
r
ous
S
ilicon for
D
etection of
V
iruses // Biosensors and
Bioele
c
tronics. 2007.
V.
23.
P.
741

745.

5.

Pita M., Cui L., Gaikwad R.M., Katz E., Soko
lov I.

High
S
ens
i
tivity
M
olecular
D
etection with
E
nzyme
-
L
inked
I
mmune
-
S
orbent
A
ssay (ELISA)
-
T
ype
I
m-
munosensing //

Nanotechnology. 2008.
V.
29.
375502.

6.

Крейсберг В.А., Ракчеев В.П., Антропова Т.В.

Влияние концентрации кислоты на морф
о
логию
микро
-

и мезопор пористых стекол

// Физика и
химия стекла. 2006.
T
.
32,

6.
С.
845

854.

7.

Антропова Т.В., Дроздова И.А.

Влияние усл
о
вий
получения пористых стекол на их структуру //
Физика и химия стекла. 1995.
Т
.
21,

2
.

С.

199

209.

8.

Evstrapov A.A., Esikova N.A., Rudnitskaja G.E., A
n-
tropova T.V.

Application of
P
orous
G
lasses in
M
i-
crofluidic
D
evices // Optica Applicata. 2008.
V
.

38,
N

1
.
P
.

31

38.

9.

Евстрапов А.А., Есикова Н.А., Ан
тропова Т.В.

Исследование пористых стекол методами опт
и-
ческой спектроскопии // Оптический журнал
.

2008.
T.
75,

4
.
С
.

71

77.

10.

Yao S., Hertzog D.E., Zeng S.,
et al.

Porous
G
lass
E
lectroosmotic
P
umps:
D
esign and
E
xperiments //

Journal of Colloid and Interface Science. 2003.
V.

268
. P.

143

153
.

11.

Pijanowska D.G., Remiszewska E., Pederzolli C.
et
al.

Surface
M
odification for
M
icroreactor
F
abric
a-
tion // Sensors. 2006.
V.
6
. P.

370

379.

12.

Reigosa R
.
M.J.

Handbook of Plant
Ecophysiology
Techniques
.

Netherlands
:
Springer
, 2001.
P
.

283

295.


И
н
ститут аналитического приборостроения РАН,
Санкт
-
Петербург

(
Евстрапов А.А., Есикова Н.А., Ру
д-
ни
ц
кая Г.Е.
)


Институт химии силикатов РАН,

Санкт
-
Петербург
(
Антропова Т.В., Анфимова И.Н.
)


Контакты
:

Есикова Надежда

Александр
о
вна
,

Elpis
-
san
@
yandex
.ru


Материал

поступил

в

редакцию

16
.
10
.200
9
.

А. А. ЕВСТРАПОВ, Н. А. ЕСИКОВА, Г. Е. РУДНИ
Ц
КАЯ


и др.

НАУЧНОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ, 20
10
, том
20
, №
1

58



THE DESIGN

OF

OPTICAL

SENSOR

ELEMENT

FOR

MICROFLUIDIC

CHIPS

BASED

ON

THE BOROSILICATE

POROUS

GLASSES


A. A.
Evstrapov
1
,

N. A.
Esikova
1
,

G. E.
Rudnitska
y
a
1
,

T. V.
Antropova
2
,
I. N.
Anfimova
2


1
Institute for Analytical Instrumentation RAS, S
ain
t
-
Pe
tersburg

2
Institute of Silicate Chemistry of RAS, S
ain
t
-
P
e
tersburg


The work on chemical protein immobilization on the borosilicate porous gla
ss was presented. Transmittance
and fluorescence spectra of porous glasses at different stages of protein immobilization and after i
mmune rea
c-
tion have been measured. Images of porous glass surface were received by scanning near
-
field optical micr
o-
scopy. T
he influence of drying regime between surface activation and s
i
lanization stages has been studied. The
influence of silanization on protein immobilization was compared with the use of toluene and acetone
. It was
shown that the immune reaction results in th
e change of glass optical characteristics. The principal opportunity
of the microsensor element production on the base of bor
o
silicate porous glass was presented.


Keywords
:

porous glass, sensor element, laser scanning confocal microscopy, scanning near f
ield optical microscopy,

opt
i
cal spectrometry




Приложенные файлы

  • pdf 83637235
    Размер файла: 884 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий