Metasurface design for determination of protein concentration in enzymatic reaction mixture

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorKuznetsova, Kateryna S.
dc.contributor.authorEremenko, Zoya E.
dc.contributor.authorPashynska, Vlada A.
dc.contributor.authorMartynov, Artur V.
dc.contributor.authorKulish, Serhii M.
dc.contributor.authorVoloshyn, Yuliia A.
dc.date.accessioned2023-07-21T09:12:23Z
dc.date.available2023-07-21T09:12:23Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractIn the paper a standard multiwell plate structure was utilized to determine the concentration of human serum albumin in water solutions and enzymatic reaction mixtures. This study marks the first application of the multiwell plate structure as a resonant metasurface unit cell through numerical simulation using the COMSOL Multiphysics software. By adjusting the operating parameters of the proposed multiwell plate (MWP) metasurface, resonance phenomena within the microwave range could be observed. The complex permittivity (CP) values of the tested solutions, obtained experimentally using the microwave dielectrometry method, were employed for the MWP metasurface modelling. The correspondence between the resonance frequency shifts of the MWP metasurface and the changes in CP values of the tested solutions was demonstrated. For the convenience of the protein concentration determination, the concentration calibration graph was proposed. Our approach enables the detection of protein concentration in the reaction mixture after 60 minutes duration of the enzymatic reaction course. The study demonstrated the customization of metasurface dimensions to enable interaction with electromagnetic waves at specific frequencies. The availability of standard multiwell plates in different sizes allows for testing solutions across various frequency ranges.uk
dc.description.abstractotherУ роботі використано стандартну структуру багатолункового планшета для визначення концентрації сироваткового альбуміну людини у водних розчинах та ензиматичних реакційних сумішах. Це дослідження являє собою перше застосування структури багатолункового планшета як резонансної метаповерхневої комірки за допомогою чисельного моделювання з використанням програмного забезпечення COMSOL Multiphysics. Регулюючи робочі параметри запропонованої метаповерхні багатолункового планшета, можна було спостерігати резонансні явища в мікрохвильовому діапазоні. Значення комплексної діелектричної проникності досліджуваних розчинів, отримані експериментально за допомогою методу мікрохвильової діелектрометрії, були використані для моделювання метаповерхні. Продемонстровано відповідність між зсувами резонансної частоти метаповерхні та змінами значень комплексної діелектричної проникності досліджуваних розчинів. Для визначення концентрації білка запропоновано калібрувальний графік концентрації. Наш підхід дозволяє визначати концентрацію білка в реакційній суміші після 60-хвилинного перебігу ензиматичної реакції. Дослідження продемонструвало можливість налаштування розмірів метаповерхні для забезпечення взаємодії з електромагнітними хвилями на певних частотах. Наявність стандартних багатолункових планшетів різних розмірів дозволяє тестувати розчини в різних частотних діапазонах.uk
dc.format.pagerangePp. 97-104uk
dc.identifier.citationMetasurface design for determination of protein concentration in enzymatic reaction mixture / Kateryna S. Kuznetsova, Zoya E. Eremenko, Vlada A. Pashynska, Artur V.Martynov , Serhii M. Kulish, Yuliia A. Voloshyn // Біомедична інженерія і технологія. – 2023. – № 10. – С. 97-104. – Бібліогр.: 25 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2617-8974.2023.10.282202
dc.identifier.issn2707-8434
dc.identifier.orcid0000-0002-3613-7215uk
dc.identifier.orcid0000-0002-9635-2611uk
dc.identifier.orcid0000-0001-9786-6828uk
dc.identifier.orcid0000-0003-1428-0085uk
dc.identifier.orcid0000-0002-5506-2714uk
dc.identifier.orcid0000-0003-4138-6731uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/58437
dc.language.isoenuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofБіомедична інженерія і технологія, № 10uk
dc.subjectmetasurfaceuk
dc.subjectdielectrometryuk
dc.subjectmultiwell plateuk
dc.subjectmicrowaveuk
dc.subjectcomplex permittivityuk
dc.subjecthuman serum albuminuk
dc.subjectenzymatic reactionuk
dc.subjecttrypsinuk
dc.subjectCOMSOL Multiphysicsuk
dc.subjectModellinguk
dc.subjectметаповерхняuk
dc.subjectдіелектрометріяuk
dc.subjectбагатолунковий планшетuk
dc.subjectмікрохвильовийuk
dc.subjectкомплексна діелектрична проникністьuk
dc.subjectсироватковий альбумін людиниuk
dc.subjectензиматична реакціяuk
dc.subjectтрипсинuk
dc.subjectмоделюванняuk
dc.subject.udc577.15(075.8)uk
dc.titleMetasurface design for determination of protein concentration in enzymatic reaction mixtureuk
dc.title.alternativeРозробка метаповерхні для визначення концентрації білка в ензиматичній реакційній сумішіuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
282202-650445-1-10-20230616.pdf
Розмір:
635.54 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Біомедична інженерія і технологія, № 10