패턴 전극을 사용한 생물학적 테스트

패턴화된 전극을 통해 생물학적 샘플의 특성 분석 및 테스트를 수행할 수 있습니다. 전극의 전반적인 구조와 품질은 샘플링 결과를 향상시키거나 영향을 미칠 수 있습니다. 이상적인 전극 설계는 높은 신호 대 잡음비(SNR), 낮은 전극 임피던스, 열악한 생물학적 환경에 대한 저항성을 갖춰야 합니다. 전류 생성 및 전송은 전극 표면에 존재하는 금속 코팅에 따라 달라집니다.

인터디지티드 어레이, 전계 효과 트랜지스터(FET), 랩온어칩과 같은 패턴화된 전극 설계는 생물학적 테스트 애플리케이션에서 중요한 결과를 생성하는 것으로 나타났습니다. 일반적인 응용 분야로는 전기화학 분석, 전기화학 임피던스 분광법(EIS), 활동 전위 측정, 순환 전압 측정(CV) 등이 있습니다. 

전기화학 분석인 전기 습윤(EW)은 일반적으로 랩온어칩 전극을 사용하여 수행됩니다. 전기 습윤은 전기장을 가하여 표면의 유체를 제어하는 가역적인 방법을 나타냅니다. 전기장을 차례로 가하면 액체의 접촉각이 변경됩니다. 이 방법은 표면 에너지가 낮고 절연체 역할을 하는 소수성 표면이 필요합니다. 소수성 표면은 종종 흡광도가 낮은 테플론과 같은 불소 중합체로 구성됩니다. 전극의 금속 접점은 유체 습윤을 유도하는 데 사용되는 표면 충전을 시작하는 역할을 합니다.  

전기화학 임피던스 분광법은 편광과 용액 저항, 이중층 커패시턴스를 측정할 수 있는 도구입니다. 이름에서 알 수 있듯이 EIS는 금속과 용액 인터페이스의 임피던스를 측정합니다. 그런 다음 임피던스 측정을 사용하여 입력 신호 주파수가 고체-액체 경계를 통해 어떻게 전달되는지 결정하는 보데 플롯을 생성할 수 있습니다. 생체 신호는 광범위한 주파수로 구성되므로 이러한 모든 범위를 포착하는 방법을 활용하는 것이 중요합니다. 상대적으로 낮은 임피던스 값은 높은 신호 대 잡음비에 해당합니다. 전극의 특징이 작을수록 신호 진폭이 향상되어 SNR 향상에 기여할 수 있습니다. 생물학적 샘플에 대한 전극의 근접성 또한 신호 품질에 중요한 영향을 미칩니다. 전극이 샘플에 가까울수록 더 높은 신호 품질을 생성할 수 있습니다.  

활동 전위는 탈분극과 재분극이 일어날 수 있는 세포 자극을 통해 생성됩니다. 활동 전위를 기록하기 위해 미세 전극이 사용됩니다. 탈분극이 일어나는 동안 막 전위는 음극에서 양극으로 바뀌는데, 이를 전기양성이라고 합니다. 재분극은 세포가 양전하를 잃고 전기음성이 될 때 발생합니다. 탈분극과 재분극 모두 종종 더 높은 주파수를 생성합니다. 

순환 전압 측정은 전극 표면에서 발생하는 전하 이동 반응을 모니터링하는 데 사용할 수 있는 또 다른 테스트입니다. CV 테스트는 전류 흐름을 측정하며 일반적으로 산화 환원 반응을 테스트하기 위해 수행됩니다. 이 방법은 전극 표면에서 자체 조립 단층(SAM)의 형성을 식별하는 데에도 사용할 수 있습니다. 작업 전극, 카운터 전극, 기준 전극은 CV 측정에 필요한 도구를 나타냅니다. 

플라티퍼스 테크놀로지스는 다양한 생물학적 테스트 애플리케이션을 지원하는 새로운 패턴 전극 설계를 곧 제공할 예정입니다. 새로운 디자인에는 인터디지트 전극 및 어레이, FET, 랩온어칩, 4개 및 6개 프로브 전극이 포함됩니다. 새로 개발된 전극 설계에 대해 문의하려면 지금 바로 문의하세요!