パターン電極による生物学的検査

生物学的サンプルの特性評価や検査は、パターン化された電極を通して行うことができる。電極の全体的な構造と質は、サンプリング結果を向上させることもあれば、損なうこともある。理想的な電極デザインは、高い信号対雑音比(SNR)、低い電極インピーダンス、過酷な生物学的環境に対する耐性を達成する必要があります。電流の発生と輸送は、電極表面に存在する金属コーティングに依存する。

インターディジテッド・アレイ、電界効果トランジスタ（FET）、ラボオンチップなどのパターン化された電極設計は、生物学的検査アプリケーションにおいて重要な結果を生み出すことが示されている。一般的なアプリケーションには、電気化学分析、電気化学インピーダンス分光法（EIS）、活動電位の測定、サイクリックボルタンメトリー（CV）などがある。 

電気化学分析であるエレクトロウェッティング（EW）は、ラボオンチップ電極を用いて一般的に行われている。EWは、電界を印加することによって表面上の液体を制御する可逆的な方法である。電界を印加すると、液体の接触角が変化する。この方法は、表面エネルギーの低い疎水性表面を必要とし、絶縁体として機能する。疎水性表面は、吸光度が低いテフロンのようなフッ素樹脂で構成されることが多い。電極上の金属接触は、液体の濡れを誘導するために使用される表面帯電を開始する役割を果たす。  

電気化学インピーダンス分光法は、分極や溶液抵抗、二重層キャパシタンスを測定できるツールである。その名が示すように、EISは金属と溶液の界面のインピーダンスを測定する。インピーダンス測定は、入力信号の周波数が固液境界をどのように伝わるかを決定するボードプロットの作成に使用できる。生体信号は広範な周波数で構成されているため、これらのすべての範囲を捉える方法を利用することが極めて重要である。比較的低いインピーダンス値は、高い信号対雑音比に対応する。電極が小さいと信号振幅が大きくなり、SN比が向上する。電極と生体サンプルの近さも、信号品質に重要な影響を与えます。電極がサンプルに近ければ近いほど、高い信号品質が得られます。  

活動電位は、脱分極と再分極が起こる細胞刺激によって発生する。活動電位を記録するために、微小電極が使用される。脱分極の際、膜電位はマイナスからプラスになる。再分極は、細胞がプラス電荷を失って電気陰性になるときに起こる。脱分極と再分極の両方が高い周波数を発生させることが多い。 

サイクリックボルタンメトリーは、電極表面で起こる電荷移動反応をモニターするために使用できるもう一つの試験である。CV試験は電流の流れを測定するもので、酸化還元反応を調べるために一般的に行われている。この方法は、電極表面での自己組織化単分子膜（SAM）の形成を確認するためにも使用できる。作用電極、対極、参照電極は、CV測定に必要なツールです。 

プラティパス・テクノロジーズは、様々な生物学的検査アプリケーションを可能にする新しいパターン電極デザインを間もなく提供します。新しいデザインには、インターディジテーション電極やアレイ、FET、ラボオンチップ、4プローブ電極や6プローブ電極などがあります。これらの新しく開発された電極デザインについては、今すぐお問い合わせください！