基于集成微流控微波传感器的单细胞和微粒高分辨率介电表征
软凝聚态物质
2023-02-28 v3 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
微波传感器可在生理相关离子浓度下探测微流控通道中分析物的本征材料特性。尽管早期研究已利用微波传感器检测单细胞和微粒，但将微波传感器与光学显微镜协同使用并进行比较分析，以用于材料分类和尺寸追踪应用，迄今鲜有研究。在此，我们结合微波与光学传感，根据介电特性区分微观物体。我们设计并制备了两类平面传感器：共面波导谐振器（CPW）和开口环谐振器（SRR）。两种传感器均具有带窄间隙的传感电极，以检测通过集成于同一芯片上的微流控通道的单细胞。我们还表明，独立微波传感器可实时追踪细胞尺寸的相对变化。在传感直径为20微米的单聚苯乙烯颗粒时，CPW和SRR传感器的信噪比分别约为100和70。这些发现表明，微波传感技术可作为单细胞生物物理实验和微观污染物筛查的补充技术。
引用
@article{arxiv.2010.14272,
title = {High Resolution Dielectric Characterization of Single Cells and Microparticles Using Integrated Microfluidic Microwave Sensors},
author = {Arda Secme and Uzay Tefek and Burak Sari and Hadi Sedaghat Pisheh and H. Dilara Uslu and Ozge Akbulut and Berk Kucukoglu and R. Tufan Erdogan and Hashim Alhmoud and Ozgur Sahin and M. Selim Hanay},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.14272},
year = {2023}
}