彼らはコルチゾールと結合する抗体でコーティングされた電極を使用して検出を行っており、感度を高くノイズを低く保つために対電極を非常に近づける必要がありました。
数ミクロンの間隔では、互いにかみ合うフィンガーは粗すぎるため、チームは、底部から金属 - 絶縁体 - 金属 - 絶縁体からなるサンドイッチ構造を作成し、次に XNUMX つの層を通して上面にエッチングで穴をあけ、底部の金属を露出させました。 （見る アーティストの印象).
これにより、絶縁層の厚さ (この場合は 40nm) だけで分離された電極を備えた一連のウェルが得られました。
概念実証ではアレイ内に 25 個のウェルがあり、接続を可能にするために下部電極と上部電極が反対方向に引き出されています。
読み出しにはインピーダンス周波数スペクトルを測定する必要があるため、一方の電極は 1Hz から 1MHz までの周波数掃引によって駆動され、もう一方の電極の信号は増幅され、サインおよびコサイン バージョンで駆動される一対のミキサーを使用して 0Hz に変換されます。入力信号の。
「当社の新しいセンサーは、リアルタイム分析のためにコルチゾールレベルを継続的に読み出すことを可能にする、正確で信頼性の高い応答を生成します」とラトガース大学の研究エンジニア、メディ・ジャバンマール氏は述べています。 「唾液や尿などの他の液体中の非侵襲的なコルチゾール測定に適応できる大きな可能性を秘めています。」
この技術により、コルチゾールに「標識」分子を付けることが回避されます。
「分子標識が必要ないという事実により、光学顕微鏡やプレートリーダーなどの機器が不要になり、読み出し機器は最終的にポケットサイズの小さな箱で測定できるようになり、いつかはリストバンドに取り付けることもできるようになります」とジャヴァンマール氏は述べた。
ラトガース大学はミネソタ大学ミネアポリス校およびペンシルベニア大学フィラデルフィア校と協力しました。
この研究は、Science Advances に掲載された論文「シングルステップラベルフリーナノウェルイムノアッセイにより、数分以内に血清ストレスホルモンを正確に定量化」で取り上げられています。