Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Improvement of the signal to noise ratio for fluorescent imaging in microfluidic chips

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F86652036%3A_____%2F22%3A00564731" target="_blank" >RIV/86652036:_____/22:00564731 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/00216208:11310/22:10455940

  • Výsledek na webu

    <a href="https://www.nature.com/articles/s41598-022-23426-z" target="_blank" >https://www.nature.com/articles/s41598-022-23426-z</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41598-022-23426-z" target="_blank" >10.1038/s41598-022-23426-z</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Improvement of the signal to noise ratio for fluorescent imaging in microfluidic chips

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Microfluidics systems can be fabricated in various ways using original silicon glass systems, with easy Si processing and surface modifications for subsequent applications such as cell seeding and their study. Fluorescent imaging of cells became a standard technique for the investigation of cell behavior. Unfortunately, high sensitivity fluorescent imaging, e.g., using total internal reflection fluorescence (TIRF) microscopy, is problematic in these microfluidic systems because the uneven surfaces of the silicon channels' bottoms affect light penetration through the optical filters. In this work, we study the nature of the phenomenon, finding that the problem can be rectified by using a silicon-on-insulator (SOI) substrate, defining the channel depth by the thickness of the top Si layer, and halting the etching at the buried SiO2 layer. Then the fluorescent background signal drops by = 5 times, corresponding to the limit of detection drop from = 0.05 mM to = 50 nM of fluorescein. We demonstrate the importance of a flat surface using TIRF-based single-molecule detection, improving the signal to a noise ratio more than 18 times compared to a conventional Si wafer. Overall, using very high-quality SOI substrates pays off, as it improves the fluorescence image quality due to the increase in signal-to-noise ratio. Concerning the cost of microfluidic device fabrication-design, mask fabrication, wafer processing, and device testing-the initial SOI wafer cost is marginal, and using it improves the system performance.

  • Název v anglickém jazyce

    Improvement of the signal to noise ratio for fluorescent imaging in microfluidic chips

  • Popis výsledku anglicky

    Microfluidics systems can be fabricated in various ways using original silicon glass systems, with easy Si processing and surface modifications for subsequent applications such as cell seeding and their study. Fluorescent imaging of cells became a standard technique for the investigation of cell behavior. Unfortunately, high sensitivity fluorescent imaging, e.g., using total internal reflection fluorescence (TIRF) microscopy, is problematic in these microfluidic systems because the uneven surfaces of the silicon channels' bottoms affect light penetration through the optical filters. In this work, we study the nature of the phenomenon, finding that the problem can be rectified by using a silicon-on-insulator (SOI) substrate, defining the channel depth by the thickness of the top Si layer, and halting the etching at the buried SiO2 layer. Then the fluorescent background signal drops by = 5 times, corresponding to the limit of detection drop from = 0.05 mM to = 50 nM of fluorescein. We demonstrate the importance of a flat surface using TIRF-based single-molecule detection, improving the signal to a noise ratio more than 18 times compared to a conventional Si wafer. Overall, using very high-quality SOI substrates pays off, as it improves the fluorescence image quality due to the increase in signal-to-noise ratio. Concerning the cost of microfluidic device fabrication-design, mask fabrication, wafer processing, and device testing-the initial SOI wafer cost is marginal, and using it improves the system performance.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    21000 - Nano-technology

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2022

  • Kód důvěrnosti údajů

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

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Scientific Reports

  • ISSN

    2045-2322

  • e-ISSN

    2045-2322

  • Svazek periodika

    12

  • Číslo periodika v rámci svazku

    1

  • Stát vydavatele periodika

    DE - Spolková republika Německo

  • Počet stran výsledku

    9

  • Strana od-do

    18911

  • Kód UT WoS článku

    000879914800037

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85141545710