Modeling of electric-field driven transport processes in microdevices for immunoassay

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F60461373%3A22340%2F04%3A00011211" target="_blank" >RIV/60461373:22340/04:00011211 - isvavai.cz</a>

Alternative codes found

RIV/60461373:22340/04:00013196

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

angličtina

Original language name

Modeling of electric-field driven transport processes in microdevices for immunoassay

Original language description

This work is focused on mathematical modeling of reaction-transport processes in a microdevice for immunoassay. A mathematical model of a four-layer microdevice for a multiple enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) analysis in a serial configuration is proposed. Effects of electrokinetic transport and some significant parameters (e.g. antibody effective diffusivity/mobility, convective velocity, fixed charge in a porous membrane) on the immunoassay procedure are studied. The mathematical model includes component balances and Poisson equation of electrostatics. Steady-state analysis shows qualitative effects of the model parameters on the concentration of antibody in the reaction area. Dynamical analysis quantitatively reveals effects of crucial parameters on the time needed for the immunoassay procedure. It was observed that this time can be reduced to several minutes by a proper choice of control parameters. One complete step of ELISA application in the series arrangement of probes

Czech name

Modelování transportních procesů řízených elektrickým polem v mikrozařízeních pro imunoanalýzu

Czech description

Práce je zaměřena na matematické modelování reakčně transportních procesů v mikrozařízení pro imunoanalýzu. Je navržen matematický model čtyřvrstvového mikrozařízení pro vícenásobnou imunoanalýzu v sériovém uspořádání. Jsou studovány vlivy elektrokinetického transportu a některých důležitých parametrů (např. efektivní difuzivity protilátky, konvektivní rychlosti, hustoty vázaného náboje v porézní vrstvě) na průběh imunoanalýzy. Matematický model zahrnuje bilanci chemických složek a Poissonovu rovnici elektrostatiky. Analýza stacionárních stavů byla zaměřena na studium kvalitativních efektů modelových parametrů na koncentraci protilátky v reakční oblasti mikrozařízení. Dynamická analýza modelu odhalila vlivy důležitých modelových parametrů na čas potřebný pro uskutečnění imunoanalýzy. Bylo pozorováno, že tento čas může činit pouze několik minut při vhodném nastavení řídících parametrů systému. Kompletní provedení jedné imunoanalýzy (inkubace i promytí pufrem) je detailně analyzováno.

Type

J_x - Unclassified - Peer-reviewed scientific article (Jimp, Jsc and Jost)

CEP classification

CI - Industrial chemistry and chemical engineering

OECD FORD branch

—

Project

<a href="/en/project/GA104%2F01%2F1319" target="_blank" >GA104/01/1319: Multifunctional chemical and biochemical reactors - modeling and experiments</a><br>

Continuities

Z - Vyzkumny zamer (s odkazem do CEZ)

Publication year

2004

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Name of the periodical

Chemical Engineering Journal

ISSN

1385-8947

e-ISSN

—

Volume of the periodical

101

Issue of the periodical within the volume

1-3

Country of publishing house

CH - SWITZERLAND

Number of pages

12

Pages from-to

303-314

UT code for WoS article

—

EID of the result in the Scopus database

—