Immobilization of DNA probes on a high frequency piezoelectric biosensor

• Camilo Ortiz Monsalve ^[1] ; Jorge Mario Guerra González ^[1] ; Marisol Jaramillo Grajales ^[2]
  1. [1] Grupo de Investigación en Ingeniería Biomédica EIA-GIBEC, Universidad EIA, Medellín, Colombia
  2. [2] Universidad EIA, Medellin Colombia
• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 87, Nº. 212, 2020, págs. 163-168
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Inmovilización de sondas de ADN en un biosensor de alta frecuencia
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• Resumen
  • español

    En los últimos años, el interés en los biosensores ha aumentado ya que son efectivos, pueden ser portables y de bajo costo, tienen respuesta rápida y son de fácil uso. El fenómeno piezoeléctrico dio lugar a microbalanzas de cristal de cuarzo (QCM); QCM de alta frecuencia (HFFQCM 100MHz) su comportamiento característico aún está en investigación. Se analizó la inmovilización de ADN para HFF-QCM. La inmovilización de ADN conjugado en cristales de cuarzo recubiertos de oro se realizó mediante monocapas autoensambladas (SAM).

    Luego, el ADN se inmovilizó en tiempo real en el HFF-QCM en cristales. La variación en la fase de la señal sugiere que el ADN se fijó efectivamente a la superficie, lo que es consistente con los resultados de ATR-FTIR. Se calculó una densidad de 629 ng /cm2. Finalmente, el análisis de diferentes concentraciones de ADN en tiempo real, muestra una correlación positiva entre el ADN inmovilizado y la concentración de ADN, y la aparición de un punto de saturación entre 1 y 5 μM

  • English

    In recent years, researchers have taken to biosensors as effective tools for detection due to their portability, low-cost, fast response, and practicality. Piezoelectricity gave way to quartz crystal microbalances (QCM), of which high-frequency QCMs (HFF-QCM 100MHz) are still being researched. In this paper, we use DNA immobilization on a HFF-QCM via self-assembled monolayers (SAM) technique.

    Immobilization was initially verified with ATR-FTIR. Then, DNA was immobilized in real time on the HFF-QCM crystals. A variation in the phase of the signal suggests fixation of DNA to the surface, in accordance with ATR-FTIR results. A density of 629 ng/cm2 was computed. Also, a positive correlation between immobilized DNA and DNA concentration, and the appearance of a saturation point between 1 and 5 μM were shown after analysis of different DNA concentrations