Oscilador para biosensores basado en microbalanza de cristal de cuarzo (QCM)
DOI:
https://doi.org/10.17533/udea.redin.13543Palabras clave:
oscilador, biosensor, inmunosensor piezoeléctrico, Carbaryl, QCMResumen
El cristal de cuarzo generalmente es usado en aplicaciones como microbalanza, aprovechando la capacidad que presenta éste para variar su frecuencia de resonancia de acuerdo a los cambios de la densidad superficial de masa depositada en la superficie del resonador. De esta manera, un cristal de cuarzo puede ser utilizado como transductor en un sistema de inmunosensor piezoeléctrico, para detectar uniones antígeno - anticuerpo.
En este artículo se presenta una interfaz para microbalanzasde cristal de cuarzo, QCM (del inglés Quartz Crystal Microbalance) basado en una versión mejorada de oscilador en configuración diferencial equilibrado y su validación como sistema de caracterización para biosensores. El sistema fue probado con éxito en un inmunosensor piezoeléctrico para la detección del plaguicida Carbaryl.
Descargas
Citas
A. Montoya, A. Ocampo, C. March. “Fundamentals of piezoelectric immunosensors” A. Arnau (editor). Piezoelectric transducers and applications. 2nd ed. Ed. Springer. Berlín (Alemania). 2009. pp. 289-306. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-77508-9_12
V. G. Rumayor, E. García Iglesias, O. Ruiz Galán, L. Gago Cabezas. Informe de vigilancia tecnológica: aplicaciones de biosensores en la industria agroalimentaria. Ed. Elecé industria gráfica. Madrid (España). 2005. pp.14-18.
C. March, J. J. Manclús, Y. Jiménez, A. Arnau, A. Montoya. “A piezoelectric immunosensor for the determination of pesticide residues and metabolites in fruit juices” Talanta.Vol. 78. 2009. pp. 827-833. DOI: https://doi.org/10.1016/j.talanta.2008.12.058
J. C. Vidal, P. Duato, L. Bonel, J. R. Castillo. “Use of polyclonal antibodies to ochratoxin A with a quartz-crystal microbalance for developing real-time mycotoxin piezoelectri immunosensors” Anal Bioanal chem. Vol. 394. 2009. pp. 575-582. DOI: https://doi.org/10.1007/s00216-009-2736-6
I. Navrátilová, P. Skládal, V. Viklický. “Development of piezoelectric immunosensors for measurement of almuninuria” Talanta. Vol 55. 2001. pp. 831-839. DOI: https://doi.org/10.1016/S0039-9140(01)00512-4
G. Sauerbrey. “Verwendung von schwingquarzen zur wägung dünner schichten und zur mikrowägung”Z. Phys. Vol. 79. 1959. pp. 206-222. DOI: https://doi.org/10.1007/BF01337937
R. Lucklum, D. Soares, K. Kanazawa. “Models for resonant Sensors”. A. Arnau (editor). Piezoelectric transducers and applications. 2nd ed. Ed. Springer. Berlín (Alemania).2009. pp. 63-96. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-77508-9_3
K. K. Kanazawa, J. G. Gordon. “The oscillation frequency of a quartz resonator in contact with a liquid”. Anal Chem. Vol. 57. 1985. pp. 1770- 1771. DOI: https://doi.org/10.1021/ac00285a062
S. J. Martin, V. E. Granstaff, G. C. Frie. “Characterization of a quartz crystal microbalance with simultaneous mass and liquid loading”. Anal. Chem. Vol. 63. 1991. pp. 2272-2281. DOI: https://doi.org/10.1021/ac00020a015
R. Lucklum, P. Hauptmann. “The quartz crystal microbalance: mass sensitivity, viscoelasticity and acoustic amplification”. Sensors and ActuatorsB. Vol. 70. 2000. pp. 30-36. DOI: https://doi.org/10.1016/S0925-4005(00)00550-5
A. Arnau, D. Soares. “Fundamentals of piezoelectricity” A. Arnau (editor). Piezoelectric transducers and applications. 2nd ed. Ed. Springer. Berlín (Alemania). 2009. pp. 1-38. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-77508-9_1
A. Arnau, V. Ferrari, D. Soares, H. Perrot. “Interface electronic systems for AT-Cut QCM sensors: A comprehensive review” A. Arnau (editor) Piezoelectric transducers and applications. 2nd ed. Ed. Springer. Berlín (Alemania). 2009. pp. 117-186. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-77508-9_5
Y. Montagut, J. García, J. Jiménez, C. March, A. Montoya, A. Arnau. “Validation of a Phase-Mass characterization concept and interface for acoustic biosensors”. Sensors. Vol. 11. 2011. pp. 4702-4720. DOI: https://doi.org/10.3390/s110504702
E. A. Bustabad, G. García, L. Rodriguez Pardo, J. Fariña, H. Perrot, C. Gabrielli, B. Bucur, M. Lazerges, D. Rose, C. Compere, A. Arnau. “A biosensor for detection of DNA squences based on a 50MHz QCM electronic oscillator circuit”. Sensors. 25-28. Octubre. 2009. pp. 687-690. DOI: https://doi.org/10.1109/ICSENS.2009.5398346
E. Benes, M. Gröschl, W. Burger, M. Schmid. “Sensors based on piezoelectric resonators”. Sensors and Actuators A. Vol. 48. 1995. pp. 1-21. DOI: https://doi.org/10.1016/0924-4247(95)00846-2
E. Benes, M. Schmid, M. Gröschl, P. Berlinger, H. Nowotny, K.C. Harms. Solving the cable problem between crystal sensor and electronics by use of a balanced bridge oscillator circuit. Frequency and time forum, 1999 and the IEEE international Frequency Control Symposium, 1999. Proceedings of the 1999 meeting of the European. 2. Besançon (Francia). 13- 16. Abril. 1999. pp. 1023-1026
C. Barnes “Some new concepts on factors influencing the operational frequency of liquid-inmersed quartz microbalances”. Sensors and Actuators A – Physical. Vol. 30. 1992. pp. 197-202 DOI: https://doi.org/10.1016/0924-4247(92)80120-R
A. Abad, J. Primo, A. Montoya. “Development of an enzyme-linked immunosorbent assay to Carbaryl. 1. Antibody production from several haptens and characterization in different immunoassay format”. Journal of agricultural and food chemistry. Vol. 45. 1997. pp. 1486-1494. DOI: https://doi.org/10.1021/jf9506904
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2018 Revista Facultad de Ingeniería
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Los artículos disponibles en la Revista Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia están bajo la licencia Creative Commons Attribution BY-NC-SA 4.0.
Eres libre de:
Compartir — copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato
Adaptar : remezclar, transformar y construir sobre el material.
Bajo los siguientes términos:
Reconocimiento : debe otorgar el crédito correspondiente , proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se realizaron cambios . Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de ninguna manera que sugiera que el licenciante lo respalda a usted o su uso.
No comercial : no puede utilizar el material con fines comerciales .
Compartir igual : si remezcla, transforma o construye a partir del material, debe distribuir sus contribuciones bajo la misma licencia que el original.
El material publicado por la revista puede ser distribuido, copiado y exhibido por terceros si se dan los respectivos créditos a la revista, sin ningún costo. No se puede obtener ningún beneficio comercial y las obras derivadas tienen que estar bajo los mismos términos de licencia que el trabajo original.
Twitter