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status_changed: 2012-08-14 15:12:22
type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Luo, Cheng-Ping
title: Detection of Antibody-Antigen Reactions using Surface Acoustic Wave and Electrochemical Immunosensors
title_de: Detektion von Antikörper-Antigen Reaktionen mit Hilfe von Oberflächenwellen- und elektrochemischen Sensoren
ispublished: pub
subjects: 530
divisions: 130700
adv_faculty: af-13
keywords: Oberflächenwellen , Impedanzsurface acoustic wave , impedance
cterms_swd: Immunosensor
abstract: Traditional immunoassays for the detection of specific antibody-antigen  reactions are expensive, time-consuming and non-trivial. In this work,  immunosensors based on surface acoustic wave and electrochemical techniques  are presented, which provide high specificity like conventional immunoassays  and the real-time monitoring of immunoreactions can be achieved. Surface  acoustic wave devices have been widely used in the telecommunication. Besides  their extremely high sensitivity to mass loading they can be utilized for  microbalances. The mass change during an antibody-antigen binding can be  therefore observed by SAW sensors. In this work, ultrasonic waves were  generated on the surface of lithium tantalate by inductively coupled  interdigital transducers to detect antibody-antigen reactions.  The electrical properties at the surface of a sensor are also changed when an antibody-antigen reaction occurs. This can be detected by electrochemical sensors. Capacitively coupled two- and four-electrode sensors were developed  to measure the impedance change at the sensor surface. Effects of the  interaction between electric fields and the electrical double layer near the  liquid-solid interface will also be discussed. Finally, the antibody  affinities can be also measured with both SAW and electrochemical sensors,  indicating a high potential in clinical application.
abstract_translated_text: Traditionelle Immunoassays für den Nachweis von spezifischen Antikörper- Antigen Reaktionen sind teuer, zeitaufwändig und kompliziert. In dieser  Arbeit werden Immunosensoren vorgestellt, die mit akustischen Oberflächen- wellen oder elektrochemischen Verfahren beruhen und die die hohe Spezifität  konventioneller Immunoassays mit der Echtzeiterfassung kombinieren.  Oberflächenwellen-Bauelemente sind in der Telekommunikation weit verbreitet, darüber hinaus kann ihre hohe Empfindlichkeit gegenüber Massenbelegungen  auch für Mikrowaagen verwendet werden. Die Massenänderung bei einer Immunoreaktion kann deshalb mit Oberflächenwellen-Sensoren beobachtet werden. In  dieser Arbeit wurden akustische Oberflächenwellen auf der Oberfläche von  Lithiumtantalat über induktiv gekoppelte Interdigitalwandler angeregt, um Antikörper-Antigen Reaktionen zu detektieren.  Die elektrischen Eigenschaften der Oberfläche eines Sensors ändern sich  ebenfalls, wenn eine Immunoreaktion stattfindet, was mit einem elektrochemischen  Sensor nachgewiesen werden kann. Es wurden kapazitiv gekoppelte Sensoren  mit zwei und vier Elektroden hergestellt, um die Impedanzänderung an der  Sensoroberfläche zu messen. Effekte aufgrund der Wechselwirkung zwischen den elektrischen Feldern und der elektrischen Doppelschicht werden ebenfalls  diskutiert. Schließlich kann auch die Antikörperaffinität sowohl mit  akustischen Oberflächenwellen als auch mit elektrochemischen Sensoren  gemessen werden, was auf die großen Einsatzmöglichkeiten im klinischen  Bereich hinweist.
abstract_translated_lang: ger
class_scheme: pacs
class_labels: 77.65.Dq, 82.47.Rs
date: 2004
date_type: published
id_scheme: DOI
id_number: 10.11588/heidok.00004787
ppn_swb: 164375713X
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-opus-47878
date_accepted: 2004-06-23
advisor: HASH(0x564e138d0e00)
language: eng
bibsort: LUOCHENGPIDETECTIONO2004
full_text_status: public
citation:   Luo, Cheng-Ping  (2004) Detection of Antibody-Antigen Reactions using Surface Acoustic Wave and Electrochemical Immunosensors.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/4787/1/luo2004.pdf