Microfluidic Impedance Biosensor for the Detection of E. coli in Waterways

用于检测水道中大肠杆菌的微流控阻抗生物传感器

基本信息

  • 批准号:
    2882939
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2023 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

The current state of water pollution monitoring leaves much to be desired. With outdated and inadequate monitoring regimes and techniques meaning that a true understanding of the level of pollution in waterways is incomplete. The monitoring of faecal matter in waterways is achieved by detecting the quantity of faecal indicator organisms, specifically E. coli and intestinal enterococci. Due to the high cost associated with current sample testing method, the intensity and frequency of faecal matter contamination monitoring is limited.The implementation of microfluidic biosensing devices has significant potential to increase the frequency of monitoring, provide rapid analysis, and reduce cost. This PhD aims to investigate the development of a cost effective microfluidic impedimetric immuno-biosensor for the real time detection of E. coli in waterway samples. Whilst addressing key issues for the implementation of biosensing devices, such as stability and reproducibility. Focusing on achieving sensitivity, selectivity, and limit of detection that are comparable to those achieved by current monitoring techniques but with a much shorter detection time. The first stage of research will focus on developing an immunosensor, by immobilising E. coli antibodies covalently onto an electrode surface. This provides biorecognition sites for the target bacteria which when combined with impedance spectroscopy analysis techniques allows for detection of biorecognition events via the electrical response of the system. The second stage will investigate optimising the electrode design. The various electrode parameters, such as material, size and layout can have a significant impact on the sensing capability of the device. These factors will be simulated to find an optimised design before fabricating the device and conducting experimental tests to verify performance.The final part of the research will entail combing the immobilisation technique with the optimised electrode design by integrating microfluidics into the device. The aim of this stage of research is to further improve the sensing capability whilst taking advantage of microfluidic behaviour. The performance of the microfluidic biosensor will be assessed by conducting field tests and evaluating the devices performance based on sensitivity, selectivity, limit of detection and detection time. This can then be compared against the performance of current monitoring techniques.
水污染监测的现状令人不满意。由于过时和不充分的监测制度和技术,意味着对水道污染程度的真正了解是不完整的。对水道中粪便物质的监测是通过检测粪便指示生物,特别是大肠杆菌和肠球菌的数量来实现的。由于目前的样品检测方法成本高,粪便污染监测的强度和频率受到限制。微流控生物传感装置的实施在增加监测频率、提供快速分析和降低成本方面具有巨大的潜力。本博士的目标是研究开发一种具有成本效益的微流控阻抗免疫生物传感器,用于实时检测水路样品中的大肠杆菌。同时解决生物传感装置实施的关键问题,如稳定性和可重复性。侧重于实现与当前监测技术相当的灵敏度、选择性和检测限,但检测时间要短得多。第一阶段的研究将集中于开发一种免疫传感器,通过将大肠杆菌抗体共价固定在电极表面。这为目标细菌提供了生物识别位点,当与阻抗谱分析技术相结合时,可以通过系统的电响应检测生物识别事件。第二阶段将研究优化电极设计。各种电极参数,如材料、尺寸和布局对器件的传感能力有重大影响。在制造设备并进行实验测试以验证性能之前,将模拟这些因素以找到优化设计。研究的最后一部分将需要通过将微流体集成到设备中,将固定技术与优化的电极设计结合起来。本阶段研究的目的是在利用微流体特性的同时进一步提高传感能力。微流控生物传感器的性能将通过现场测试和基于灵敏度、选择性、检测极限和检测时间的设备性能评估来评估。然后可以将其与当前监测技术的性能进行比较。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似海外基金

Smart Wearable Devices with Force Control for Impedance Training in Robot Assisted Rehabilitation
具有力控制功能的智能可穿戴设备用于机器人辅助康复中的阻抗训练
  • 批准号:
    24K03321
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Clarification of reaction-driven flows at high-temperature bimelt interfaces by electrochemical impedance spectroscopy and dynamics calculations
通过电化学阻抗谱和动力学计算澄清高温双熔体界面处的反应驱动流
  • 批准号:
    23H01737
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Joint Impedance Training Method Based on EMG-controlled Exoskeleton Robot and Electrical Stimulation
基于肌电控制的外骨骼机器人和电刺激的关节阻抗训练方法
  • 批准号:
    23H03242
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Development of an electrical impedance myography (EIM) vaginal device for the evaluation of pelvic skeletal muscles
开发用于评估盆腔骨骼肌的电阻抗肌动描记 (EIM) 阴道装置
  • 批准号:
    10822537
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Imaging retinal functional activity with fast neural electrical impedance tomography
使用快速神经电阻抗断层扫描对视网膜功能活动进行成像
  • 批准号:
    EP/X03691X/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Fellowship
Ultrasound-coupled Electrical Impedance Tomography for Sarcopenia Assessment
用于肌肉减少症评估的超声耦合电阻抗断层扫描
  • 批准号:
    10760707
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
High Efficiency WPT System Using Hybrid Metasurface and Reactive Impedance Surface
使用混合超表面和电抗阻抗表面的高效 WPT 系统
  • 批准号:
    22KF0292
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Equipment: MRI: Track 1 Acquisition of Electrochemical Impedance Spectrometer for Research in Glass with Undergraduates
设备: MRI:第一轨采购电化学阻抗谱仪,用于本科生玻璃研究
  • 批准号:
    2320330
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
ERI: Autonomous Personalized Control of Lower Limb Exoskeletons using Impedance Regulation and Trajectory Shaping
ERI:使用阻抗调节和轨迹整形对下肢外骨骼进行自主个性化控制
  • 批准号:
    2301987
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Establishment of a method for predicting high-risk groups for lymphedema using electrical impedance tomography
电阻抗断层扫描预测淋巴水肿高危人群方法的建立
  • 批准号:
    23K15845
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了