Coupled cantilever biosensor utilizing a novel approach to gap-method for real-time detection of E. coli in low concentrations
Notice bibliographique
Résumé
Biosensors have become indispensable for rapid detection of pathogens and play a vital role in the monitoring of bioparticles in healthcare, environmental monitoring and food safety. This paper presents a novel microsensor consisting of a pair of coupled cantilevers. During testing, the cantilevers are immersed in a sample solution and one of the cantilevers is actively actuated to vibrate while the other is passively driven through the sample solution. To accelerate pathogen capture, dielectrophoresis (DEP) is used to concentrate the sparse bacteria in the sample solution to the gap region between the cantilevers. The captured bacteria cause frequency shifts for both cantilevers. The limit of detection (LOD) of the sensor is determined to be 15 cells/ml and signal-to-noise ratio (SNR) reaches to 12.8 and higher. For stagnant samples, high frequency shifts of up to 3.1 kHz are observed for 10 5 cells/ml while even for a low concentration of 100 cells/ml a substantial frequency shift of 914 Hz is recorded. Performance is also characterized at different flowrates, and significant frequency shifts up to 1.7 kHz are observed for 10 5 cells/ml concentration at 1 µl/min. These advancements establish the proposed biosensor as a highly sensitive, and versatile tool for detecting pathogens in diverse applications. • A novel biosensor using two coupled microcantilevers is presented. • The two microcantilevers are coupled through pathogens to be detected. • Pathogens are rapidly attracted to the specified area using DEP. • High SNR and low LOD are achieved. • Real-time testing using stagnant and flowing samples is conducted.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».