Resumen

Se propone un biosensor microfluídico que utiliza un resonador de cavidad de guía de ondas integrada en sustrato (SIW) de microondas. Los principales objetivos de este biosensor no invasivo son detectar y analizar biomaterial utilizando volúmenes de líquido diminutos (3 μL). El mecanismo de detección de nuestro biosensor propuesto se basa en el fenómeno de perturbación dieléctrica del biomaterial sometido a prueba, que provoca un cambio en la frecuencia de resonancia y la pérdida de retorno (amplitud). En primer lugar, se realiza una cavidad SIW sobre un sustrato Rogers RT/Duroid 5870. A continuación, se carga un micropocillo de polidimetilsiloxano (PDMS) en la cavidad SIW para observar el fenómeno de perturbación. El micropocillo se rellena con solución salina tamponada con fosfato (PBS) (medio biológico de referencia). Para demostrar el comportamiento de detección, se analizan las células de fibroblastos (FB) de los pulmones de un sujeto humano de sexo masculino y se miden los parámetros S de un puerto. Se observa que la frecuencia de resonancia de la estructura con células FB es de 13,48 GHz. La reproducibilidad y repetibilidad de nuestro biosensor propuesto se demuestran con éxito mediante simulaciones y mediciones de onda completa. La frecuencia de resonancia del micropocillo cargado con FB mostró un desplazamiento de 170 MHz y 20 MHz, en comparación con las de los micropocillos vacíos y cargados con PBS. Su límite analítico de detección es de 213 células/μL. Nuestro biosensor propuesto es fiable y sin contacto. Además, es miniaturizado, barato y se fabrica mediante procesos de diseño sencillos y fáciles.

• Materias:Biotecnología Minería de datos Redes de sensores Sistema de sensores Tecnología de sensores
• Subjects:Biotechnology Data mining Sensor networks Sensor system Sensor technology
• Palabras claves:frecuencia de resonancia, biosensor, micropocillo, cavidad siw, fenómeno de perturbación dieléctrica, sujeto masculino humano, volúmenes líquidos diminutos, mhz, pbs, células
• Keywords:resonance frequency, biosensor, microwell, siw cavity, dielectric perturbation phenomenon, human male subject, tiny liquid volumes, mhz, pbs, cells