Nghiên cứu thiết kế chế tạo chíp vi lưu ly tâm kết hợp điện cực in lưới ứng dụng trong cảm biến sinh học điện hóa

Tạp chí Khoa học và Công nghệ 129 (2018) 069-073 
69 
Nghiên cứu thiết kế chế tạo chíp vi lưu ly tâm kết hợp điện cực in lưới 
ứng dụng trong cảm biến sinh học điện hóa 
Design and Fabrication of Centrifugal Microfluidic Chip Integrated with Screen-Printed Electrode for 
Electrochemical Biosensor Application 
Đỗ Thị Ngọc Trâm1,*, Yoshiakia Ukita2, Trương Thị Ngọc Liên1 
1Trường Đại học Bách khoa Hà Nội – Số 1, Đại Cồ Việt, Hai Bà Trưng, Hà Nội 
2Trường Đại học Yamanashi, Takeda, Kofu, Yamanashi, 400-8510 Nhật Bản 
Đến Tòa soạn: 01-3-2018; chấp nhận đăng: 28-9-2018 
Tóm tắt 
Trong nghiên cứu này, chíp vi lưu ly tâm (CMF) sử dụng vật liệu PDMS được nghiên cứu thiết kế và chế tạo 
kết hợp với điện cực của cảm biến nhằm giảm lượng tiêu tốn hóa chất trong quá trình chế tạo và khảo sát 
hoạt động cảm biến. Kết quả cho thấy, CMF loại xi phông kết hợp với điện cực đã làm giảm lượng hóa chất 
xuống 20 lần so với phương pháp thông thường. Hơn nữa, việc kết hợp đồng thời bốn CMF chíp trên cùng 
một đĩa tròn được gắn với máy quay ly tâm giúp nâng cao hiệu suất chế tạo cảm biến. Khảo sát hoạt động 
của cảm biến xác định kháng nguyên PSA bằng phương pháp đo phổ tổng trở điện hóa cho thấy độ lặp lại 
của cảm biến cao (sai số < 5%), giới hạn phát hiện thấp (0,12 ng/mL) hoàn toàn đáp ứng chẩn đoán bệnh 
sớm. 
Từ khóa: chíp vi lưu ly tâm, điện cực in lưới, cảm biến miễn dịch điện hóa. 
Abstract 
In this work, the centrifugal microfluidic chip (CMF) was designed and fabrication to integrate onto 
transducer’s sensor in order to obtain minimization of reagent consumption used in sensor fabrication and to 
establish the automation process for bioelements immobilization. The results showed that the integrated 
centrifugal microfluidic chip (siphon type) with electrode can reduce 20 times of the chemical reagent 
consumption compared to dropping method in the sensor fabrication process. Furthermore, the integration of 
four chip simultaneously on the circular disk mounted on centrifugal system can improve the sensor 
fabrication efficiency. Experimental result of the fabricated sensor showed its high reproducibility (error lower 
than 5%) and the detection limit is 0.12 ng/mL which is appropriate for early diagnosis. 
Keywords: Centrifugal microfluidic chip, Screen-printed electrode, Impedimetric immunosensor. 
1. Giới thiệu* 
Công nghệ vi lưu là một lĩnh vực khoa học cho 
phép thiết lập và kiểm soát dòng chất lỏng cỡ 
microlít (10-6) đến picolít (10-12) trong các kênh dẫn 
có kích thước từ hàng chục đến hàng trăm micromét. 
Công nghệ này được sử dụng trong nhiều lĩnh vực 
như vật lý, hoá học, sinh hóa học và công nghệ nano 
để thiết kế các hệ thống trong đó lượng chất lỏng sử 
dụng là thấp và khả năng tích hợp nhiều kênh dẫn 
trên cùng một chíp [1-4]. Trong cảm biến sinh học, 
chíp vi lưu thường được kết hợp để điều khiển dòng 
dung dịch vào buồng phản ứng thông qua hệ thống 
vi bơm nối với đường ống dẫn và van. Điều này dẫn 
tới việc tiêu tốn một lượng nguyên liệu đáng kể trên 
hệ thống ống dẫn này [5]. Để cải thiện khả năng 
phân tích thông qua giảm lượng hóa chất tiêu hao, 
giảm thời gian chế tạo và tăng độ lặp lại của cảm 
* Địa chỉ liên hệ: Tel.: (+84) 902.158.851 
Email: tram.dothingoc@hust.edu.vn 
biến, chúng tôi đã phát triển chíp vi lưu quay ly tâm 
kết hợp với điện cực cảm biến. Chíp vi lưu ly tâm có 
nhiều ưu điểm vượt trội hơn so với chíp vi lưu thông 
thường như: i) Lực ly tâm tác dụng trực tiếp lên 
dòng chất lỏng, không cần sử dụng bơm xi lanh, vì 
vậy có thể loại bỏ hệ thống đường dẫn phức tạp; ii) 
Có thể thực hiện trên các máy quay ly tâm cỡ nhỏ 
sẵn có trong nhiều phòng thí nghiệm, hệ thiết bị có 
giá thành thấp; iii) Lực ly tâm lớn giúp ngăn cản sự 
hình thành bóng khí trong buồng phản ứng, đây là 
vấn đề hay gặp phải trong các hệ vi lưu sử dụng vi 
bơm thông thường. Thêm vào đó, sử dụng lực ly tâm 
để “bơm” chất lỏng cho phép thực hiện đồng thời 
nhiều mẫu trên cùng một động cơ quay ly tâm mà 
không làm tăng mức độ phức tạp của hệ. 
Trong nội dung bài báo này, chúng tôi nghiên 
cứu thiết kế chíp vi lưu ly tâm kiểu cấu trúc van xi 
phông sử dụng vật liệu Polydimethylsiloxane 
(PDMS). Chíp vi lưu sau khi chế tạo được kết hợp với 
điện cực thương mại của hãng DropSens và máy quay 
ly tâm mini nhằm thực hiện các bước trong quy trình 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ 129 (2018) 069-073 
70 
chế tạo cảm biến xác định kháng nguyên PSA thông 
qua tương tác đặc hiệu của nó với kháng thể đơn dòng 
được cố định lên bề mặt điện cực cảm biến bằng màng 
đơn lớp tự lắp ghép (SAM). 
2. Thực nghiệm 
2.1 Hóa chất 
Chất cảm quang âm (SU8-2100) và chất hiện 
hình SU-8 do hãng Micro Chem sản xuất. Hóa chất 
Trichloro (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyl) silane, 
Polydimethylsiloxane (PDMS), Axit 16-
mercaptohexadecanoic (MHDA), 1-ethyl-3-(3-
dimethylaminopropyl) carbodimide (EDC), Ester N-
hydroxysuccinimide (NHS), Tween 20, Fluorescein 
được cung cấp bởi hãng Sigma Aldrich. Kháng thể 
đơn dòng và kháng nguyên PSA của hãng Aviva 
Systems Biology (Mỹ). Dung dịch đệm muối 
photphat PBS (pH 7,4 bao gồm NaCl 8,00 g/L, KCl 
0,20 g/L, Na2HPO4 1,38 g/L và KH2PO4 0,2 g/L), 
Ethanolamine, Ethanol, K3[Fe(CN)6] và K4[Fe(CN)6] 
do hãng Merck sản xuất. 
2.2 Thiết bị và điện cực 
Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu bao gồm hệ 
quay ly tâm của hãng Swing Man (ATT-101) có tốc 
độ quay tối đa là 2000 vòng/phút và hệ đo phổ tổng 
trở Vertex Ivium (Ivium Technologies BV, Hà Lan) 
được sử dụng trong phép đo trở kháng (có dải tần số 
hoạt động từ 50 mHz đến 100 kHz). Điện cực điện 
hóa thương mại của hãng DropSens (SPAuE) có cấu 
trúc dạng ba điện cực được tích hợp trên đế nhựa. 
Cấu trúc điện cực bao gồm điện cực làm việc (màng 
vàng), điện cực đối (mực in các bon) và điện cực so 
sánh (mực in Ag/AgCl). Diện tích của điện cực làm 
việc là 12,56 mm2. 
Van khí
Xi phông Buồng phản ứng
Bể chứa 
dung dịch đầu vào
Bể chứa 
dung dịch chất thải
Điện cực 
PDMS
Buồng phản ứng
Vi kênh
Vi kênh
Van khí
Bể chứa 
dung dịch
3 
m
m
200 µm
(a)
(b)
Hình 1. Cấu trúc thiết kế của chíp vi lưu. 
2.3 Chế tạo chíp vi lưu 
Chíp vi lưu ly tâm có cấu trúc kênh dẫn như 
trong hình 1 được tạo bởi vật liệu PDMS bằng 
phương pháp đúc khuôn. Bề dày của chíp vi lưu là 3 
mm, độ sâu và bề rộng của kênh dẫn là 200 µm, thể 
tích buồng phản ứng là 4 µL. Trong nghiên cứu này, 
chúng tôi thiết kế chíp vi lưu có cấu trúc gồm một 
đầu dung dịch vào (inlet) và một đầu dung dịch ra 
(outlet) được nối với buồng phản ứng bởi kênh dẫn vi 
lưu và van xi phông. Thiết kế này giúp cho dung dịch 
được lưu trữ lại trong buồng phản ứng (tương ứng với 
thời gian ủ mẫu của từng bước). Khi thể tích dung 
dịch đưa vào vượt quá thể tích của buồng phản ứng 
thì lượng dung dịch trong buồng phản ứng sẽ bị đẩy 
ra ngoài (tương ứng với quá trình rửa buồng phản 
ứng). Ngoài ra, trên mỗi chíp còn thiết kế một van khí 
nối giữa buồng phản ứng với không khí bên ngoài 
giúp cân bằng áp suất trong và ngoài buồng làm cho 
dung dịch dễ dàng vận chuyển từ inlet vào buồng 
phản ứng. 
Hình 2. Ảnh hiển vi quang học của vi kênh với độ 
rộng cỡ khoảng 200 µm. 
Chíp vi lưu sau khi thiết kế được chế tạo theo 
phương pháp quang khắc. Phiến Silic 4 inch được 
quay phủ lớp chất cảm quang âm (SU8-2100) với bề 
dày 200 µm và ủ sơ bộ tại nhiệt độ 95°C trong 60 
phút. Tiếp theo, hình ảnh chíp vi lưu trên mask được 
chuyển lên đế bằng cách chiếu tia cực tím với công 
suất 100 W trong 20 giây. Ủ đóng rắn chất cảm quang 
tại nhiệt độ 95°C trong 20 phút, hiện hình trong dung 
dịch SU-8 và hoàn thiện cấu trúc khuôn đúc. 
Monomer PDMS được trộn với chất xúc tác theo tỷ lệ 
10:1 và đổ lên khuôn đúc với độ dày là 3 mm. Tiến 
hành ủ PDMS tại 75°C trong 90 phút và tách cấu trúc 
chíp vi lưu khỏi khuôn. Sử dụng đục lỗ đường kính 2 
mm đục thông qua chiều dày của khối PDMS để tạo 
bể chứa dung dịch hóa chất phản ứng (inlet) và bể 
chứa dung dịch thải (outlet). Các vị trí thông khí được 
đục lỗ bằng đầu kim loại 18 G. Chíp vi lưu PDMS 
sau khi đục lỗ được làm sạch bằng cách rung siêu âm 
trong hỗn hợp dung dịch ethanol và nước, sẵn sàng 
cho bước kết hợp với điện cực cảm biến. 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ 129 (2018) 069-073 
71 
2.4 Cố định kháng thể đơn dòng 
Trong cảm biến miễn dịch điện hóa, quá trình cố 
định kháng thể lên bề mặt điện cực cảm biến là yếu tố 
quyết định cho việc chế tạo thành công cảm biến. 
Trong nghiên cứu này, kháng thể đơn dòng PSA được 
cố định lên bề mặt điện cực cảm biến thông qua nhóm 
chức carboxyl của màng đơn lớp tự lắp ghép (SAM-
Self assembled monolayer) của MHDA [7,8]. Hóa 
chất trong mỗi bước chế tạo cảm biến được đưa đến 
bề mặt điện cực thông qua hệ thống kênh dẫn của 
chíp vi lưu kết hợp hệ quay ly tâm (CMF). Lượng 
dung dịch hóa chất trong mỗi bước chỉ tiêu tốn 5 μL, 
ít hơn rất nhiều so với phương pháp nhỏ thông 
thường (100 μL). Đầu tiên, 5 µL dung dịch MHDA 
với nồng độ 1 mM được đưa vào buồng phản ứng và 
giữ trong 12 giờ tại nhiệt độ phòng. MHDA là axit 
hữu cơ chuỗi mạch dài 16 nguyên tử cacbon gồm một 
đầu là nhóm carboxyl (-COOH) và đầu còn lại là 
nhóm chức thiol (-SH). Trong thời gian này, nhóm 
thiol sẽ tương tác với màng vàng của điện cực hình 
thành lên màng SAM với nhóm chức -COOH. Tiếp 
theo, nước đề ion được sử dụng để loại bỏ MHDA 
không liên kết hoặc liên kết yếu với bề mặt điện cực. 
Bước rửa sử dụng 10 µL dung dịch và lặp lại 5 lần. 
Sau đó, 5 μL của hỗn hợp dung dịch chứa NHS 0,2 M 
và EDC 0,1 M được đưa vào buồng phản ứng và ủ 
trong 30 phút nhằm mục đích hoạt hóa nhóm 
carboxyl của MHDA sang nhóm trung gian có khả 
năng phản ứng với nhóm amine (NH2) của kháng thể. 
Lượng NHS và EDC dư thừa được loại bỏ qua bước 
rửa (lặp lại 5 lần) bằng dung dịch PBS 10 mM (pH 
7,4). Cuối cùng, 5 μL kháng thể đặc hiệu đơn dòng 
PSA được đưa vào buồng phản ứng và ủ trong một 
giờ tại nhiệt độ phòng. Tiến hành rửa bằng dung dịch 
PBS để loại bỏ kháng thể không liên kết hoặc liên kết 
yếu với bề mặt. 5 μL dung dịch ethanolamine 100 
mM được sử dụng để ngăn các liên kết không đặc 
hiệu xảy ra trên bề mặt. Sau bước rửa bằng PBS, điện 
cực sẵn sàng cho bước đo đạc phát hiện kháng 
nguyên PSA. 
2.5 Phổ tổng trở điện hóa 
Phép đo phổ tổng trở điện hóa được thực hiện 
tại nhiệt độ phòng trên hệ Vertex Ivium. Phép đo 
được thực hiện trong dải tần số từ 100 kHz đến 50 
mHz với điện áp xoay chiều là 10 mV tại thế hở mạch 
OCP trong dung dịch đo gồm K3[Fe(CN)6] 
/K4[Fe(CN)6] 5 mM và 0,1 M KCl. Phổ tổng trở được 
khớp theo mạch tương đương Randles qua đó xác 
định phần tử mạch RCT (điện trở truyền điện tích) 
trước và sau khi cho điện cực cảm biến tiếp xúc với 
kháng nguyên PSA tại các nồng độ xác định. Để đánh 
giá độ lặp lại của cảm biến, chúng tôi tiến hành chế 
tạo và đo đạc trên bốn điện cực độc lập. 
Hình 4. Bản thiết kế giá đỡ gắn với trục quay của máy ly tâm bao gồm a) Thứ tự lắp ghép chíp vi lưu và điện cực; 
b) Vị trí bốn hệ chíp vi lưu-điện cực được cố định đồng thời trên giá đỡ. 
a) 
Tấm cố định
Chip vi lưu
Điện cực
Giá đỡ
 b) 
 (EDC)
R1-N=C=N-R2
(NHS)
(Kháng thể)
-NH2
(Ethanolamine)
Cố định 
kháng thể
S
O
OH
SPAuE
NH NH NH
O
OH
S
O
OH
S
O
OH
S
O
OH
S S
O
O
SPAuE
O
O
S
O
O
S
O
O
S
O
O
S
OO N OO N OO N OO N OO N
S
O
SPAuE
O
O
S
O
S
O
O
S S
O
Loại bỏ các liên kết 
không đặc hiệu
NH NH NH
S
O
SPAuE
O
S
O
S
O
S S
O
OO N OO N
NH NH
Hình 3. Quy trình công nghệ cố định kháng thể đơn dòng PSA lên bề mặt điện cực cảm biến thông qua nhóm 
chức carboxyl của MHDA. 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ 129 (2018) 069-073 
72 
(a) 5µL dung dịch
ban đầu tại đầu vào
(b) Dung dịch được
giữ trong buồng
phản ứng
(c) Thêm 10µL dung
dịch tại đầu vào
(d) Dung dịch bắt
đầu thoát ra
(e) Toàn bộ dung
dịch thoát ra ngoài
Lực
li tâm
Lực
li tâm
Lực
li tâm
Hình 5. Hình ảnh dòng dung dịch vận chuyển từ đầu vào qua kênh dẫn vào buồng phản ứng và dung dịch thoát 
ra ngoài theo thời gian quay ly tâm với tốc độ 1200 vòng/phút. 
Bảng 1. Bảng so sánh sự thay đổi điện trở truyền điện tích của điện cực SPAuE và điện cực cố định kháng thể 
Mab PSA (Mab PSA/SAM/SPAuE) của 4 mẫu điện cực riêng biệt (đánh số M1 → M4) sử dụng cùng quy trình 
chế tạo. Sai số % được xác định theo công thức độ lệch chuẩn cho 4 mẫu. 
 M1 M2 M3 M4 
SPAuE 46,13 48,57 52,22 47,59 
Mab PSA/SAM/SPAuE 1481,23 1453,18 1547,51 1587,67 
∆RCT (Ω) 1435,10 1404,61 1495,29 1540,08 
Sai số (%) 2,35 4,57 1,77 4,63 
3. Kết quả và thảo luận 
3.1 Khảo sát quá trình vận chuyển dung dịch trong 
chíp vi lưu ly tâm 
Chíp vi lưu được ghép với điện cực điện hóa sao 
cho vị trí của buồng phản ứng tương ứng với vùng 
điện cực làm việc. Cố định đồng thời bốn hệ chíp vi 
lưu-điện cực trên giá đỡ hình tròn có đường kính 12 
cm được vít cố định đồng trục với trục của máy quay 
ly tâm (hình 4). Để khảo sát chuyển động của dòng 
chảy trong chíp vi lưu, chúng tôi sử dụng dung dịch 
thuốc màu nhạy quang fluorescein có nồng độ 1mM. 
5 µL dung dịch này được nhỏ vào bể chứa inlet của 
chíp vi lưu. Hệ ly tâm được gia tốc với tốc độ ban đầu 
là 100 vòng/phút cho đến khi đạt được tốc độ quay 
1200 vòng/phút trong vòng 60 giây. Sử dụng hệ thiết 
bị Stroboscope ghi nhận hình ảnh chuyển động của 
chất lỏng trong chíp vi lưu ly tâm. Trên hình 5a trình 
bày hình ảnh trạng thái ban đầu khi 5 µL dung dịch 
thuốc mầu nhạy quang được nhỏ vào bể chứa inlet. 
Khi hệ ly tâm được gia tốc đến tốc độ quay 1200 
vòng/phút, dưới tác dụng lực ly tâm dung dịch 
chuyển động theo kênh dẫn đến buồng phản ứng. Xi 
phông được nối thông với điểm thấp nhất của buồng 
phản ứng, lượng dung dịch trong buồng phản ứng và 
trong nhánh xi phông cùng dâng lên với độ cao như 
nhau như trình bày trên hình 5b. Cấu trúc của xi 
phông cho phép giữ lượng dung dịch trong buồng 
phản ứng tương ứng với thời gian lưu giữ cần thiết 
trong mỗi bước chế tạo cảm biến. Sau 60 giây, tắt 
máy quay ly tâm và thực hiện bước thêm 10 µL dung 
dịch nhạy quang vào bể chứa dung dịch inlet (hình 
5c). Tiếp tục gia tốc máy ly tâm đạt đến tốc độ 1200 
vòng/phút. Dưới tác dụng của lực ly tâm, dung dịch 
mới thêm vào này được vận chuyển đến buồng phản 
ứng và đẩy dung dịch trước đó trong buồng phản ứng 
ra ngoài (hình 5d). Nhờ cấu trúc của xi phông, toàn 
bộ dung dịch trong buồng phản ứng sẽ bị đẩy ra ngoài 
(xem hình 5e). Quá trình này tương ứng với bước rửa 
để loại bỏ dung dịch hóa chất ở bước công nghệ trước 
trong quy trình chế tạo cảm biến. 
3.2 Khảo sát hoạt động của cảm biến 
Hoạt động của cảm biến được khảo sát dựa trên 
phương pháp phổ tổng trở điện hóa. Nguyên lý cơ 
bản của phương pháp là dựa trên sự thay đổi trở 
kháng phức của hệ điện hóa khi xảy ra phản ứng miễn 
dịch đặc hiệu giữa kháng nguyên (chất cần phân tích) 
và kháng thể (cố định trên bề mặt điện cực của cảm 
biến). Khi kháng nguyên liên kết với kháng thể đặc 
hiệu của chúng sẽ hình thành lên lớp màng điện môi 
ngăn cản quá trình truyền điện tích làm tăng giá trị 
điện trở truyền điện tích (RCT). Phương pháp này đã 
được chúng tôi trình bày chi tiết trong các nghiên cứu 
trước [6,7]. 
Trên hình 6a trình bày đáp ứng phổ tổng trở EIS 
của cảm biến tại các nồng độ PSA khác nhau. Kết quả 
cho thấy đường kính của bán cung trong phổ EIS tăng 
khi nồng độ kháng nguyên PSA tăng. Khi khớp phổ 
EIS theo mạch tương đương Randles, chúng tôi xác 
định được giá trị RCT. Trên hình 6b trình bày đường 
đặc trưng chuẩn thể hiện sự phụ thuộc của ∆RCT (hiệu 
số giữa giá trị RCT của cảm biến tại nồng độ kháng 
nguyên PSA xác định và giá trị RCT của cảm biến khi 
chưa tiếp xúc với kháng nguyên PSA hay còn gọi là 
mẫu trắng). Giá trị RCT tăng theo nồng độ kháng thể 
nằm trong khoảng từ 0 ng/mL đến 16 ng/mL. Tiến 
hành khớp tuyến tính trong dải nồng độ kháng 
nguyên từ 0 ng/mL đến 16 ng/mL, dựa vào giá trị độ 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ 129 (2018) 069-073 
73 
dốc của đường đặc trưng và sai số của mẫu trắng xác 
định được giới hạn phát hiện LOD (Limit of 
Detection) của cảm biến là 0,12 ng/mL với diện tích 
của điện cực là 12,56 mm2. Từ kết quả này cho thấy 
cảm biến đã chế tạo hoàn toàn đáp ứng yêu cầu phát 
hiện chỉ dấu sinh học kháng nguyên PSA trong vùng 
xám (từ 4 đến 10 ng/mL) trong chẩn đoán ung thư 
tiền liệt tuyến. 
2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
 PSA (ng/mL)
 0 ng/mL 2 ng/mL
 4 ng/mL 6 ng/mL
 8 ng/mL 10 ng/mL
 12 ng/mL 14 ng/mL
 16 ng/mL 18 ng/mL
 20 ng/mL
-Z
''(
kΩ
)
Z'(kΩ) 
-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
R2 = 0,9948
PSA (ng/mL)
∆
R
C
T 
(k
Ω
)
∆RCT (Ω) = 35,4 + 97,7*PSA (ng/mL) 
LOD = 0,12 (ng/mL)
Hình 6. a) Đáp ứng phổ tổng trở của cảm biến tại các 
nồng độ kháng nguyên PSA từ 0 ng/mL đến 20 
ng/mL (đường đo thực nghiệm được biểu diễn bằng 
các ký hiệu, đường nét liền biểu diễn đường cong 
khớp theo mạch tương đương Randles. b) Đường đặc 
trưng chuẩn của cảm biến miễn dịch điện hóa PSA. 
Giá trị tại mỗi điểm đo và sai số được lấy trung bình 
của 4 cảm biến chế tạo cùng lúc. 
 Độ lặp lại của cảm biến được đánh giá thông 
qua phần trăm sai số xác định theo công thức độ lệch 
chuẩn của bốn cảm biến riêng biệt chế tạo cùng lúc 
theo cùng một quy trình và được thể hiện dạng thanh 
sai số (error bar) trên hình 6b. Kết quả cho thấy sai số 
có giá trị nhỏ hơn 5% chứng tỏ cảm biến chế tạo có 
độ lặp lại cao. Hơn nữa, số liệu trên bảng 1 cũng cho 
thấy hiệu quả của việc sử dụng chíp vi lưu quay ly 
tâm trong việc cải thiện đặc tính lặp lại của quy trình 
chế tạo cảm biến. 
4. Kết luận 
Nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc thiết 
kế và chế tạo chíp vi lưu ly tâm sử dụng vật liệu 
PDMS ứng dụng trong chế tạo cảm biến. Việc tối ưu 
trong thiết kế cấu trúc xi phông của chíp vi lưu đảm 
bảo yêu cầu lưu trữ dung dịch trong buồng phản ứng 
trong buồng phản ứng ra ngoài sau bước rửa điện cực. 
theo yêu cầu trong mỗi bước biến tính bề mặt điện 
cực cũng như khả năng đẩy toàn bộ lượng dung dịch 
Ngoài ra, chíp vi lưu còn thể hiện tính ưu việt trong 
việc giảm lượng hóa chất tiêu hao và thời gian chế tạo 
cảm biến. Các cảm biến được tiến hành trong cùng 
một điều kiện thực nghiệm cho độ lặp lại cao với sai 
số dưới 5%. Kết quả nghiên cứu là tiền đề cho hướng 
nghiên cứu phát triển chíp vi dòng cho phép tự động 
hóa các bước trong quy trình biến tính đối với cảm 
biến sinh học. 
Lời cảm ơn 
Công trình này được thực hiện với sự hỗ trợ về 
kinh phí của đề tài cấp trường mã số T2016-PC-214. 
Tài liệu tham khảo 
[1] K. P. Valente, S. Khetani, A. R. Kolahchi, A. Nezhad, 
A. Suleman, M. Akbari, Microfluidic technologies for 
anticancer drug studies, Drug Discov. Today. 22 
(2017) 1654-1670. 
[2] C. Rivet, H. Lee, A. Hirsch, S. Hamilton, H. Lu, 
Microfluidics for medical diagnostics and biosensors, 
Chem. Eng. Sci. 66 (2011) 1490–1507. 
[3] Y. J. Kim, J. E. Jones, H. Li, H. Yampara-Iquise, G. 
Zheng, C. A. Carson, M. Cooperstock, M. Sherman, 
Q. Yu, Three-dimensional (3-D) microfluidic-
channel-based DNA biosensor for ultra-sensitive 
electrochemical detection, J. Electroanal. Chem. 702 
(2013) 72–78. 
[4] Y. J. Yoon, K. H. H. Li, Y. Z. Low, J. Yoon, S. H. 
Ng, Microfluidics biosensor chip with integrated 
screen-printed electrodes for amperometric detection 
of nerve agent, Sensors Actuators, B Chem. 198 
(2014) 233–238. 
[5] Mark, D., Haeberle, S., Roth, G., Von Stetten, F. & 
Zengerle, R, Microfluidic lab-on-a-chip platforms: 
Requirements, characteristics and applications, Chem. 
Soc. Rev. 39 (2010) 1153–1182. 
[6] T. T. N. Lien, Y. Takamura, E. Tamiya, M. C. 
Vestergaard, Modified screen printed electrode for 
development of a highly sensitive label-free 
impedimetric immunosensor to detect amyloid beta 
peptides, Anal. Chim. Acta. 892 (2015) 69–76. 
[7] T. T. N. Do, T. Van Phi, T. P. Nguy, P. Wagner, K. 
Eersels, M. C. Vestergaard, L. T. N. Truong, 
Anisotropic In Situ-Coated AuNPs on Screen-Printed 
Carbon Surface for Enhanced Prostate-Specific 
Antigen Impedimetric Aptasensor, J. Electron. Mater. 
46 (2017) 3542–3552. 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ 129 (2018) 069-073 
74