Vysoce citlivý piezoelektrický biosensor pro detekci E.coli O157:H7 a viru SARS-CoV-2 v komplexních vzorcích na bázi pokročilého mikrofluidního systému a antifoulingových funkčních vrstev

0550760 - FZÚ 2022 RIV CZ cze L - Prototype, f. module
Forinová, Michala - Pilipenco, Alina - Lísalová, Hana - Lynn, Nicholas Scott - Víšová, Ivana - Horák, Petr - Kunčák, Jakub - Vrabcová, Markéta - Dejneka, Alexandr
Vysoce citlivý piezoelektrický biosensor pro detekci E.coli O157:H7 a viru SARS-CoV-2 v komplexních vzorcích na bázi pokročilého mikrofluidního systému a antifoulingových funkčních vrstev.
[Highly-sensitive piezoelectric biosensor for E.coli O157:H7 and SARS-CoV-2 detection in complex samples based on advanced microfluidic system and antifouling functional coatings.]
Internal code: HL3/FZU/2021 ; 2021
Technical parameters: Piezoelektrický biosensor na bázi pokročilé mikrofluidiky a antifoulingových funkčních vrstev pro využití v oblasti bezpečnosti obyvatel a lékařské diagnostiky
Economic parameters: Piezoelektrický biosensor na bázi pokročilé mikrofluidiky a antifoulingových funkčních vrstev pro využití v oblasti bezpečnosti obyvatel a lékařské diagnostik
R&D Projects: GA MPO(CZ) EG20_321/0024852
Institutional support: RVO:68378271
Keywords : flow cell * biochip * piezoelectric biosensor * COVID-19 * SARS-CoV-2 detection
OECD category: Biochemistry and molecular biology

Funkční vzorek pokročilého mikrofluidního systému byl vyvinut na požadavek pro rychlou a citlivou detekci patogenu v kapalných vzorcích. Systém plní několik důležitých funkcí, dokáže efektivně dopravit zkapalněný komplexní biologický vzorek na pracovních plochu, v tomto příkladu použití na povrch křemenného krystalu. Dále je díky vhodně zvoleným parametrům průtokové komory dosaženo až dvojnásobné zvýšení citlivosti piezoelektrického biosensoru. Systém zároveň minimalizuje vznik nežádoucích bublin ovlivňujících piezoelektrickou QCM detekci a zároveň je navržen tak, že umožňujesnadnou manipulaci. Na příkladu přímé piezoelektrické detekce patogenů Escherichia coli O157:H7 a SARS-CoV-2 v biologických vzorcích byla ověřena funkčnost a robustnost vyvinutého systému.

A functional sample of an advanced microfluidic system has been developed on demand for rapid and sensitive pathogen detection in biological liquid samples. The system performs several important functions, it can efficiently transport a liquefied complex biological sample to the work surface area, in this example of use on the surface of a quartz crystal. Furthermore, thanks to optimized design of the flow chamber, up to a two-fold increase in the sensitivity of the piezoelectric biosensor-based direct detection is achieved. At the same time, the system minimizes the formation of unwanted bubbles affecting piezoelectric QCM detection and is also designed to allow easy handling. The functionality and robustness of the developed system was verified on the example of direct piezoelectric detection of pathogens Escherichia coli O157: H7 and SARS-CoV-2 in complexbiological samples.

Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0326090