Mikrosysteemit solujen karakterisointiin

    Tutkimustuotos: Doctoral ThesisMonograph

    Abstrakti

    Tämä väitöskirja käsittää kolme erilaista mikroelektromekaanisiin systeemeihin (MEMS) perustuvaa menetelmää elävien solujen karakterisoimiseksi. Solutoimintojen ja rakenteen karakterisointi on tärkeää bioprosessien kontrolloinnissa, sairauksien diagnosoinnissa, potilaiden hoidossa ja uusien lääkkeiden tutkimuksessa. Mikrosysteemitekniikka mahdollistaa hyvin pienien näytemäärien yhtäaikaisen karakterisoinnin ja paikan päällä testauksen sekä minimoi kalliiden reaktioaineiden käytön, lisäten näin läpimenoa ja vähentäen analyysin hintaa. Nämä kolme tässä väitöskirjassa esitettyä karakterisointitekniikkaa on mahdollista yhdistää osaksi mikrofluidistista solujen kokonaisanalyysisysteemiä ja saada näin toinen toistaan täydentävää mittausinformaatiota solujen toiminnoista. Ensimmäinen osa käsittää naudan lisämunuaiskuoren kapillaariendoteelisolujen (BACC) monitoroinnin impedanssispektrometrialla mikrosysteemissä, joka on toteutettu mikrotyöstötekniikoita käyttäen. Mikrosysteemi koostuu pienen tilavuuden PDMS (polydimetyylisiloksaani) seinillä rajatusta soluviljelyalueesta lasialustalle, johon on kuvioitu kultaelektrodit ja SAM-kalvo solujen kiinnittymisen mahdollistamiseksi. Keskeisenä tuloksena voitiin todeta, että BACC-endoteelisolujen kapillaarien muodostumista oli mahdollista monitoroida mikrosysteemissä käyttäen impedanssispektrometriaa. Toisessa osiossa kuvataan Saccharomyces cerevisiae -hiivasolujen kalorimetristä monitorointia käyttäen nanokalorimetristä MEMS-mikroanturia. Solut tuodaan anturille pienissä pisaroissa (~μl) ja anturin termoparin jänniteulostuloa verrataan referenssinestepisaran jännitteeseen, jotta haihtumisen aiheuttama lämpöhäviö voidaan kompensoida. Kolmas osio käsittää näkyvän valon spektrin mittaamiseen tarkoitetun monoliittisesti fotodiodille integroidun sähköisesti säädettävän Fabry-Perot-interferometrin (FPI) suunnittelun, prosessi-integraation ja valmistuksen. Myös erillisten FPI-suodattimien prosessi-integraation vaihtoehdot esitetään. Mikromekaanisiin FPI-suodattimiin perustuvien miniatyyrispektrometrien soveltamista biologisiin solumittauksiin käsitellään ja havainnollistetaan esimerkein.
    Julkaisun otsikon käännösMikrosysteemit solujen karakterisointiin
    AlkuperäiskieliEnglanti
    PätevyysTohtorintutkinto
    Myöntävä instituutio
    • Aalto-yliopisto
    Valvoja/neuvonantaja
    • Tittonen, Ilkka, Vastuuprofessori
    • Franssila, Sami, Ohjaaja
    Kustantaja
    Painoksen ISBN978-951-38-7475-9
    Sähköinen ISBN978-951-38-7931-0
    TilaJulkaistu - 2012
    OKM-julkaisutyyppiG4 Tohtorinväitöskirja (monografia)

    Sormenjälki

    Sukella tutkimusaiheisiin 'Mikrosysteemit solujen karakterisointiin'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

    Siteeraa tätä