ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การเคลือบโพลีอิเล็กโทรไลต์ มัลติเลเยอร์บนอุปกรณ์ไมโครฟลูอิดิกส์ที่เตรียมจากพีดีเอ็มเอสเพื่อการแยกสารชีวโมเลกุล

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การเคลือบโพลีอิเล็กโทรไลต์ มัลติเลเยอร์บนอุปกรณ์ไมโครฟลูอิดิกส์ที่เตรียมจากพีดีเอ็มเอสเพื่อการแยกสารชีวโมเลกุล
นักวิจัย : ลักษณา ดูบาส
คำค้น : Bovine serum albumin , Polyelectrolyte multilayer , Protein adsorption , การดูดซับโปรตีน , พอลิอิเล็กโทรไลต์ , อิเล็กโทรออสโมติก โฟลว์ , โบวีนเซรัมอัลบูมิน
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2556
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=MRG5180309 , http://research.trf.or.th/node/7453
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

งานวิจัยนี้จะประกอบด้วยสองส่วน โดยจุดประสงค์ของส่วนที่หนึ่งคือมุ่งที่จะปรับปรุงสมบัติความชอบน้าของพื้นผิวไมโครฟลูอิดิกดีไวซ์ หรือไมโครชิพ ที่เตรียมจากพอลิไดเมธิลไซลอกเซน (PDMS) โดยการเคลือบด้วยพอลิอิเล็กโทรไลต์ มัลติเลเยอร์ (PEMs) เพื่อให้ได้ค่าอิเล็กโทรออสมอติกโฟลว์ (EOF) ที่ดีขึ้น พร้อมทั้งสามารถกาหนดทิศทางของค่า EOF และควบคุมการเกาะติดของโบวีนเซรัมอัลบูมิน (BSA) โดยตัวแปรที่ทาการศึกษาคือ ชนิดของพอลิอิเล็กโทรไลต์ จานวนชั้นของฟิล์มบาง และค่าพีเอชของสารละลาย BSA ในการศึกษานี้ใช้พอลิอิเล็กโทรไลต์ 2 คู่ คือพอลิไดแอลิลไดเมทิลแอมโนเนียมคลอไรด์ (PDADMAC) กับพอลิสไตรีนซัลโฟเนต (PSS) ซึ่งเป็น strong polyelectrolyte และไคโตซานกับแอลจิเนตซึ่งเป็น weak polyelectrolyte สมบัติความชอบ/ไม่ชอบน้าของพื้นผิวฟิล์มบางสามารถติดตามได้จากค่ามุมสัมผัส โดย PDMS ที่เคลือบด้วย PEMs ที่มี PDADMAC เป็นชั้นบนสุดพบว่ามีความไม่ชอบน้ามากกว่าชิ้นงานที่มี PSS เป็นชั้นบนสุด และฟิล์มบางระหว่างไคโตซานกับแอลจิเนตให้สมบัติความชอบน้ามากกว่า PDMS ที่เคลือบด้วยฟิล์มบางระบบ PDADMAC/PSS ทั้งนี้ในการเคลือบพื้นผิว PDMS ด้วย PEMs จาเป็นต้องเคลือบอย่างน้อย 8-10 ชั้นเพื่อให้ได้ความชอบน้าที่ดี ได้มีการศึกษาผลของ PEMs ที่เคลือบในแชนแนลของไมโครชิพต่อค่า EOF เปรียบเทียบกับชิพที่มิได้เคลือบพบว่าแชนแนลที่ชั้นเคลือบชั้นบนสุดเป็น PSS ให้ค่า EOF สูงกว่า นอกจากนี้ยังพบว่าค่า EOF ของแชนแนลที่เคลือบด้วย PDADMAC/PSS หนา 10 ชั้นมีเสถียรภาพสูงเมื่อผ่านสารละลาย pH 3, 7 และ 11 จานวนมากกว่า 100 ครั้ง การดูดซับของโปรตีนบน PDMS ที่มิได้ดัดแปรสามารถควบคุมด้วยพีเอชของสารละลาย BSA และความเข้มข้นของบัฟเฟอร์ พบว่า ณ pH ใกล้กับจุดไอโซอิเล็กทริกของ BSA (IEP ~4.8) ปริมาณของ BSA ที่ดูดซับบนพื้นผิวนี้มีมากที่สุดโดยผ่านแรง hydrophobic interaction และที่ความเข้มข้น PBS บัฟเฟอร์เท่ากับ 1 mM พบว่าการดูดซับ BSA เกิดขึ้นได้มากกว่า ได้ทาการศึกษาผลของประจุชั้นนอกสุดของฟิล์มบางต่อการดูดซับของ BSA จาก ATR-FTIR ของระบบ PDADMAC/PSS พบว่าเกิดการการดูดซับของ BSA บนพื้นผิวที่ดัดแปรนี้โดยผ่านแรงดึงดูดระหว่างประจุ และพบว่าปริมาณ BSA ที่ถูกดูดซับบนฟิล์มบางมีปริมาณมากกว่าบนพื้นผิว PDMS ที่มิได้ผ่านการดัดแปรในทุกค่า pH โดยปริมาณของ BSA ที่ถูกดูดซับนี้จะเพิ่มขึ้นตามจานวนชั้นของฟิล์มบางที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามการดูดซับของ BSA บนพื้นผิวที่มีประจุเหมือนกันพบว่ามีปริมาณที่น้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ PDMS ที่มิได้ดัดแปร เมื่อทาการเปรียบเทียบกับ strong polyelectrolyte พบว่าโปรตีนสามารถดูดซับบนพื้นผิวที่ดัดแปรด้วยไคโตซานและแอลจิเนตได้น้อยกว่า ส่วนที่สองของงานวิจัยเป็นการประยุกต์ขั้วไฟฟ้าขนาดจุลภาคที่เตรียมจาก PEMs-อนุภาคทองระดับนาโน เพื่อใช้เป็นตัวตรวจวัดในอุปกรณ์ไมโครฟลูอิดิกส์สาหรับวัดอัลบูมิน This study consisted of two parts. The objective of the first part is to improve the hydrophilic property of microfluidic device or microchip made of polydimethylsiloxane (PDMS). The surface of microchip channel is modified by polyelectrolyte multilayers (PEMs) to obtain more reproducible and controllable electroosmotic flow (EOF) and to tune the adsorption of bovine serum albumin (BSA). The studied parameters are the types of polyelectrolyte, the numbers of coated layers and pH of the BSA solution. Poly(diallyl dimethyl ammonium chloride) (PDADMAC) and poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSS) as a strong polyelectrolyte pair, and chitosan and alginate as a weak polyelectrolyte pair were chosen in this study. Contact angle measurements were used to monitor the hydrophilic property of the modified PDMS substrate. The hydrophobicity of PDMS coated with PDADMAC as the outestmost layer was found to be higher than the one coated with PSS as a top layer. The hydrophilic property of chitosan/alginate modified PDMS was enhanced comparing to surface modifying with PDADMAC/PSS. Furthermore, the fully coated surface with the PEMs is required more than 8-10 coated layers. The effects of PEMs-coated microchip on EOF were also investigated. In comparison with uncoated device, the EOF obtaining from PSS-coated microchannel was higher than the uncoated channel. In addition, the EOF of (PDADMAC/PSS)5 layer-coated channel was stable after performing 100 runs at pH 3, 7 and 11. The adsorption of BSA on the unmodified PDMS surface was controlled by the pH values of BSA solution and buffer concentration. At pH around isoelectric point of BSA (IEP ~4.8), the maximum amount of absorbed BSA on unmodified PDMS via hydrophobic interaction was observed. The amount of BSA adsorbed on the PDMS surface was found to be higher for 1 mM PBS buffer. The effect of the different charged surface was studied. Based on the ATR-FTIR results of PDADMAC/PSS systems for all pH conditions, we found that BSA molecule can be adsorbed on oppositely charged surface, via electrostatic interaction. The amount of adsorbed BSA on PDADMAC/PSS was more than amount of BSA on unmodified PMDS at all pH values. Amount of adsorbed BSA increased with the increase in the numbers of coating layer and thickness of the thin film. However, the amount of adsorbed BSA on the ค like-charged surface was found to be smaller comparing to unmodified PDMS. Comparison with strong polyelectrolyte system, the little adsorbed BSA was measured on the chitosan/alginate film. For the second part of this study, the measurement of BSA was investiaged using microfluidic device employing the PEMs-gold nanoparticles microelectrodes, developed in our laboratory as the detector.

บรรณานุกรม :
ลักษณา ดูบาส . (2556). การเคลือบโพลีอิเล็กโทรไลต์ มัลติเลเยอร์บนอุปกรณ์ไมโครฟลูอิดิกส์ที่เตรียมจากพีดีเอ็มเอสเพื่อการแยกสารชีวโมเลกุล.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
ลักษณา ดูบาส . 2556. "การเคลือบโพลีอิเล็กโทรไลต์ มัลติเลเยอร์บนอุปกรณ์ไมโครฟลูอิดิกส์ที่เตรียมจากพีดีเอ็มเอสเพื่อการแยกสารชีวโมเลกุล".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
ลักษณา ดูบาส . "การเคลือบโพลีอิเล็กโทรไลต์ มัลติเลเยอร์บนอุปกรณ์ไมโครฟลูอิดิกส์ที่เตรียมจากพีดีเอ็มเอสเพื่อการแยกสารชีวโมเลกุล."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2556. Print.
ลักษณา ดูบาส . การเคลือบโพลีอิเล็กโทรไลต์ มัลติเลเยอร์บนอุปกรณ์ไมโครฟลูอิดิกส์ที่เตรียมจากพีดีเอ็มเอสเพื่อการแยกสารชีวโมเลกุล. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2556.