Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Kỹ thuật và Công nghệ

Enhancing the Self-Assembled Monolayer Formation for Protein Detection Platform through L-Cysteine Utilization

2024-01-07T22:44:48+00:00

Electrochemical immunosensing has emerged as a contemporary sensing strategy based on the principles of specific antigen-antibody recognition, offering exceptional specificity, remarkable sensitivity, and seamless integration. In this study, we present a rapid, three-step and cost-effective modification process to establish an immunosensing platform using self-assembled monolayer (SAM) of L-Cysteine. This approach was experimentally implemented through quantitative BSA protein detection experiments spanning a concentration range from 0.5 µM to 8µM. Optical signals, along with observable changes in electrical signals from cyclic voltammetry (CV), square wave voltammetry (SWV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS), confirmed the formation of monolayers on the electrode surface and detection signals for BSA protein. The characteristic curve, employing ΔR_ct as a function of BSA protein concentration, was plotted with a coefficient of determination (R²) value of 0.95136. These findings underscore the potential of L-Cysteine-based SAMs in electrochemical biosensing applications for highly sensitive and cost-efficient protein detection.

CHƯNG CẤT MÀNG TIẾP XÚC TRỰC TIẾP – CÔNG NGHỆ TIỀM NĂNG TRONG VIỆC XỬ LÝ NƯỚC NHIỄM MẶN TẠI HUYỆN QUẢNG ĐIỀN VÀ PHÚ VANG, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ

2024-04-11T08:46:28+00:00

Nghiên cứu này nhằm làm rõ mức độ nhiễm mặn của nước tưới tiêu ở các huyện Quảng Điền và Phú Vang trong vụ Đông Xuân, từ đó đề xuất một công nghệ tiềm năng để xử lý nước nhiễm mặn trong phạm vi thí nghiệm. Hầu hết nước tưới tiêu ở các xã Quảng Phước, Quảng Lợi, và Phú Diên đều là nước lợ vừa (chiếm 70%) với nồng độ mặn lên đến 7.1‰. Đối với các xã Quảng Thái và Phú An, mức độ nước bị nhiễm mặn thấp hơn nhiều khi chỉ có 30% đến 40% mẫu nước là nước lợ vừa.

Trong nghiên cứu này, công nghệ chưng cất màng tiếp xúc trực tiếp (DCMD) được ứng dụng để xử lý nước có nồng độ mặn lên đến 20‰ - 40‰. Các kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng nước thu được sau xử lý đáp ứng tiêu chuẩn cho nước tưới tiêu khi nồng độ mặn thấp hơn 0.1‰. Ngoài ra, trong các yếu tố thí nghiệm ban đầu như vận tốc nước cấp, nồng độ mặn nước cấp, thì yếu tố nhiệt độ nước cấp đầu vào ở kênh dẫn nóng có ý nghĩa quyết định trong việc cải thiện hiệu suất xử lý của công nghệ DCMD.

Đếm đám đông sử dụng mô hình học sâu trên FPGA

2024-06-11T06:06:31+00:00

Học máy và học sâu đang là các công cụ quan trọng cho bài toán xử lý video trong các ứng dụng trí tuệ nhân tạo, đặc biệt trong các tác vụ thời gian thực yêu cầu về tốc độ, độ chính xác và sự linh hoạt. Vì lý do đó, chúng tôi giới thiệu một hệ thống dò tìm và đếm đám đông từ các luồng video chuẩn RTSP sử dụng mô hình học sâu. Hệ thống của chúng tôi sử dụng các thẻ FPGA là Xilinx Alveo U30 và U200 để gia tốc sự truyền phát các luồng video và sự suy luận học sâu. Tại khối đầu vào và đầu ra, công cụ Vitis Video Analysis SDK GStreamer được sử dụng để tăng các tính năng của Alveo U30 cho các luồng video RTSP. Trong khối suy luận học sâu, chúng tôi áp dụng mô hình YOLOX đã được huấn luyện để dò tìm và đếm số lượng người có trong các khung hình. YOLOX được gia tốc bởi Alveo U200 trên công cụ Mipsology Zebra framework. Hệ thống đề xuất không chỉ xử lý đa luồng mà còn đạt được sự suy luận nhanh và sử dụng tài nguyên CPU thấp hơn hệ thống chỉ sử dụng CPU cho quá trình suy luận học sâu.

CẢM BIẾN MIỄN DỊCH CHI PHÍ THẤP PHÁT HIỆN PROTEIN SỬ DỤNG ĐIỆN CỰC PCB VÀ PHÉP ĐO TRỞ KHÁNG SỬ DỤNG IC TƯƠNG TỰ AD5941

2024-12-25T14:51:27+00:00

Bài báo trình bày các kết quả phát triển một cảm biến miễn dịch phát hiện protein chi phí thấp, dựa trên nền tảng bản mạch in PCB và phép đo trở kháng sử dụng IC AD5941. Điện cực của cảm biến được chế tạo bằng kỹ thuật mạ nickel nhúng vàng (ENIG) trên PCB, sau đó được biến tính để cố định kháng thể albumin huyết thanh bò (anti-BSA), tạo thành cảm biến miễn dịch phát hiện protein BSA. Mô-đun đo trở kháng cầm tay sử dụng IC AD5941 được phát triển để theo dõi sự thay đổi trở kháng của cảm biến do các lớp phân tử sinh học hình thành trên bề mặt điện cực trong qua các bước chức năng hóa. Kết quả thực nghiệm xác nhận việc bắt giữ đặc hiệu BSA thành công, và cảm biến có khả năng phát hiện BSA ở nồng độ 5 µM. Hệ thống cảm biến đề xuất phù hợp cho các ứng dụng chẩn đoán y sinh nhờ thiết kế đơn giản, chi phí thấp và khả năng đo lường hiệu quả.