Разработка биосенсора для обнаружения бактериальных клеток

Завершен

Идея проекта

Полное название проекта
Разработка биосенсора для обнаружения бактериальных клеток
Руководитель
Иван Назаров
Проект по идее
Биосенсор для обнаружения бактериальных клеток.
Автор идеи
Иван Назаров
Заявлен
7 декабря 2016, 08:05
Категории проекта
  • Inno
  • SafeNet
  • На конкурс «InnoMake» 2016
Ключевые слова проекта
  • биосенсор
  • биочип
  • микроэлектромеханическая система
Площадка конкурса
Нанотехнологии
Закрыт
7 декабря 2016, 08:17

Решаемая проблема / Замысел / Гипотеза

Попадание бактерий в организм человека может сильно сказаться на его здоровье. Например, бактерия E.coli (кишечная палочка) вызывает симптомы пищевого отравления. Также существуют и более опасные бактерии, которые могут принести непоправимый вред человеку вплоть до летального исхода. К таким бактериям относятся палочка Коха, дифтерийная коринебактерия, сальмонелла энтерика и многие другие.
На сегодняшний день, задача современной медицины заключается в повышении здоровья людей за счет разработки высокочувствительных методов и устройства раннего обнаружения бактерий. Возможность обнаружения патогенных микроорганизмов и определение их концентрации, позволяет контролировать качество продуктов на рынках, в магазинах и ресторанах и тем самым оберегает население от болезней

Подход к решению проблемы / Технология реализации замысла / Способ проверки гипотезы

Для реализации биосенсора используется микроэлектромеханическая система. В качестве такой системы использован пьезоэлектрический кантилевер, представляющий из себя диск диаметром 3 мм и толщиной 100 мкм. При подаче на пьезоэлектрический кантилевер переменного напряжения начинают происходить механические колебания и, если частота переменного напряжения совпадает с частотой механических колебаний, то появляется резонанс. На поверхность кантилевера нанесен рецепторный слой, специфичный к искомой бактерии, что повышает вероятность обнаружения. Кантилевер помещается в проточную ячейку, в которой циркулирует жидкость с исследуемым биологическим раствором. Циркулирующая жидкость раз за разом проходит через проточную ячейку и тем самым повышается вероятность обнаружения бактерий. Сигналом для обнаружения патогена является сдвиг резонансной частоты при его попадании на поверхность пьезоэлектрического кантилевера

Презентация

Назаров И.А. innomake.pptx

Галерея проекта

План проекта

Лидер проекта
Иван Назаров
1

Изготовление макета биосенсорного устройства

Исполнитель:
Иван Назаров
Срок:
задача уже завершена
Статус:
выполнена

Описание и инструкции

Создание макета биосенсора из пьезокерамики.
1. Вырезается пьезокерамка определенного диаметра
2. Припаиваются медные провода к противоположным сторонам пьезокерамики

Компетенции

  1. умение самостоятельно определять цели деятельности и составлять планы деятельности; самостоятельно осуществлять, контролировать и корректировать деятельность; использовать все возможные ресурсы для достижения поставленных целей и реализации планов деятельности; выбирать успешные стратегии в различных ситуациях
  2. готовность и способность к самостоятельной информационно-познавательной деятельности, включая умение ориентироваться в различных источниках информации, критически оценивать и интерпретировать информацию, получаемую из различных источников
  3. сформированность представлений о роли и месте физики в современной научной картине мира; понимание физической сущности наблюдаемых во Вселенной явлений; понимание роли физики в формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач
  4. сформированность умения решать физические задачи
  5. сформированность умения исследовать и анализировать разнообразные физические явления и свойства объектов, объяснять принципы работы и характеристики приборов и устройств, объяснять связь основных космических объектов с геофизическими явлениями

Приложенные файлы

    2

    Измерение резонанса макета биосенсора

    Исполнитель:
    Иван Назаров
    Срок:
    задача уже завершена
    Статус:
    выполнена

    Описание и инструкции

    1. Макет подключается к электроники СЗМ "Фемтоскан"
    2. С помощью ПО измерятся резонанс и записываются данные

    Компетенции

    1. сформированность представлений о роли и месте физики в современной научной картине мира; понимание физической сущности наблюдаемых во Вселенной явлений; понимание роли физики в формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач
    2. владение основными методами научного познания, используемыми в физике: наблюдение, описание, измерение, эксперимент; умения обрабатывать результаты измерений, обнаруживать зависимость между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы
    3. сформированность умения применять полученные знания для объяснения условий протекания физических явлений в природе и для принятия практических решений в повседневной жизни
    4. Способность к инновационной, аналитической, творческой, интеллектуальной деятельности
    5. Сформированность навыков проектной деятельности, а также самостоятельного применения приобретённых знаний и способов действий при решении различных задач, используя знания одного или нескольких учебных предметов или предметных областей

    Приложенные файлы