Virus detection using nanoelectromechanical devices

悬臂梁 单层 吸附 缓冲器(光纤) 材料科学 病毒 图层(电子) 化学 光电子学 纳米技术 分析化学(期刊) 色谱法 病毒学 复合材料 生物 电信 有机化学 计算机科学
作者
B. Ilic,Yi Yang,Harold G. Craighead
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:85 (13): 2604-2606 被引量:349
标识
DOI:10.1063/1.1794378
摘要

We have used a resonating mechanical cantilever to detect immunospecific binding of viruses, captured from liquid. As a model virus, we used a nonpathogenic insect baculovirus to test the ability to specifically bind and detect small numbers of virus particles. Arrays of surface micromachined, antibody-coated polycrystalline silicon nanomechanical cantilever beams were used to detect binding from various concentrations of baculoviruses in a buffer solution. Because of their small mass, the 0.5μm×6μm cantilevers have mass sensitivities on the order of 10−19g∕Hz, enabling the detection of an immobilized AcV1 antibody monolayer corresponding to a mass of about 3×10−15g. With these devices, we can detect the mass of single-virus particles bound to the cantilever. Resonant frequency shift resulting from the adsorbed mass of the virus particles distinguished solutions of virus concentrations varying between 105 and 107pfu∕ml. Control experiments using buffer solutions without baculovirus showed small amounts (<50attograms) of nonspecific adsorption to the antibody layer.
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