پایش بدون برچسب و چندپارامتری سنجش های مبتنی بر سلول با حسگرهای تعبیه شده در زیرلایه ۲۰۱۷
Label-free and Multi-parametric Monitoring of Cell-based Assays with Substrate-embedded Sensors 2017

این پایان نامه حسگرهای فیزیکی نوینی را توصیف می کند که در بستر قرار گرفته اند و می توانند برای نظارت غیرتهاجمی و بدون نیاز به برچسب بر انواع مختلف سنجش های سلولی مورد استفاده قرار گیرند. حسگرهای توصیف شده، اطلاعات یکپارچه ای از سلول های مورد مطالعه با وضوح زمانی قابل تنظیم (از میلی ثانیه تا روزها) ارائه می دهند. این اطلاعات در مورد واکنش پویای سلول به محرک های شیمیایی، فیزیکی یا بیولوژیکی، یک الگوی جدید در تحقیقات بنیادین زیست پزشکی تعریف می کند.
نویسنده، ماکسیمیلیان اوبرلیتنر، رویکردهایی را توصیف می کند که در آن سلول ها مستقیماً بر روی سطوح مختلف حسگر (الکترودهای لایه نازک طلا، تشدیدگرهای موج برشی یا لایه های پلیمری آغشته به رنگ) رشد داده می شوند. این رویکرد، با قرار دادن سلول های واکنش دهنده در مجاورت و تماس نزدیک با سطح حسگر، کلید حساسیت قابل توجهی است و راه را برای انواع کاربردهای جدید باز می کند. این پایان نامه نه تنها اصول اولیه هر رویکرد را معرفی می کند، بلکه اصول طراحی را نیز با جزئیات فراوان شرح داده و شرایط مرزی حسگرهای جدید را روشن می سازد.

This thesis describes novel substrate embedded physical sensors that can be used to monitor different types of cell-based assays non-invasively and label-free. The sensors described provide integrative information of the cells under study with an adaptable time resolution (ranging from milliseconds to days). This information about the dynamic cell response to chemical, physical or biological stimuli defines a new paradigm in fundamental biomedical research.
The author, Maximilian Oberleitner, describes approaches in which the cells are directly grown on different sensor surfaces (gold-film electrodes, shear wave resonators or dye-doped polymer films). This approach, with the reacting cells in particularly close proximity and contact with the sensor surface, is key to a remarkable sensitivity, opening the way for a variety of new applications. This thesis not only introduces the fundamentals of each approach, but it also describes in great detail the design principles and elucidates the boundary conditions of the new sensors.