Nghiên cứu phát triển cảm biến sinh học điện hóa tích hợp hệ vi lưu là một hướng có khả năng ứng dụng rất lớn trong phân tích các đối tượng y sinh do xu hướng thu nhỏ hệ thống phân tích, giảm đáng kể thể tích mẫu tiêu thụ. Hơn nữa, việc tích hợp cảm biến và hệ vi lưu, vi bình phản ứng là bước khởi đầu quan trọng cho mục tiêu chế tạo và phát triển hệ thống phân tích điện hóa cầm tay, phục vụ cho phân tích lưu động.
Trong luận án “Nghiên cứu phát triển cảm biến sinh học điện hóa trên cơ sở dây nano polypyrrole tích hợp hệ vi lưu“ tác giả đã cho thấy khi sử dụng gelatin làm khuôn mềm định hướng cho quá trình trùng hợp pyrrol. Polypyrrol được hình thành ở dạng dây nano có đường kính cỡ 65-105 nm, có bề mặt riêng rất phát triển, thuận lợi cho việc gắn các các phần tử sinh học lên bề mặt điện cực. Trên cơ sở đó, đã phát triển bộ cảm biến DNA điện hóa.
Ảnh FE-SEM của dây nano PPy
Quá trình trùng hợp dây nano pyrrol sử dụng khuôn mềm gelatin cũng được thực hiện trong vi bình phản ứng cho chế tạo cảm biến DNA điện hóa tích hợp gồm hệ ba điện cực tích hợp, chuỗi DNA được định vị ngay trong vi buồng phản ứng của chíp vi lưu. Các phép phân tích điện hóa được thực hiện bên trong buồng vi phản ứng, giúp cho việc sử dụng mẫu phân tích giảm xuống rất nhiều.
Bộ cảm biến miễn dịch điện hóa (sử dụng hệ ba điện cực sử dụng PRE Ag/AgCl) tích hợp bình phản ứng mini ứng dụng trong phát hiện virus Newcastle cũng đã được thiết kế, chế tạo và ghép nối với một bình phản ứng mini. Kết quả này giúp cho việc hoàn thiện một chíp vi dòng có đầy đủ các modun chức năng cho phân tích.
Bình phản ứng mini kết nối với hệ điện cực ứng dụng trong phát hiện virus Newcastle
Ngoài ra, một đóng góp mới nữa trong phần này, đó là việc sử dụng kháng thể IgY kháng virus Newcastle chiết xuất trực tiếp từ trứng gà (do Biotech-Vet cung cấp) được cố định lên bề mặt cảm biến thay cho các loại kháng thể IgG tinh chế làm phần tử dò cho cảm biến miễn dịch Thời gian phân tích phát hiện virus Newcastle sử dụng phương pháp CV trong 1 giờ tương đối tốt và ngắn so với các phương pháp phân tích sinh học thông thường như ELISA.
Qui trình cố dịnh kháng thể IgY từ trứng gà lên trên bề mặt cảm biến miễn dịch
Các kết quả nghiên cứu trên đã được NCS. Trần Thị Luyến, dưới sự hướng dẫn của PGS. TS Mai Anh Tuấn và PGS. TS Huỳnh Đăng Chính bảo vệ xuất sắc tại Hội đồng đánh giá luận án Tiến sĩ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội ngày 04/04/2017.
Chúc mừng tân tiến sĩ.
Luận án và tóm tắt luận án có thể download tại đây
