I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   7 ,   No .   3 J u n e   201 7 ,   p p .   1513 ~ 1 5 2 1   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 7 i 3 . p p 1 5 1 3 - 1521           1513       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JE C E   N o v el  Integ ra t e d D ua M icro nee dle - M icro flui dic  I m pe da nce  F lo w   C y to m e try f o C ells  D e tec tion  in  S uspe nsio ns        M uh a mm a d Asra f   M a ns o r 1 M a s a ru  T a k euc hi 2 ,   M a s a hiro   Na k a j i m a 3 ,   Ya s uh i s a   H a s eg a wa 4   M o hd   Ridzua n Ah m a d 5   1   F a c u lt y   o f   Bio sc ien c e s an d   M e d ica En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia ,   8 1 3 1 0   J o h o Ba h r u ,   Jo h o r ,   M a lay sia .   2, 3, 4   De p a rtm e n o f   M icro - Na n o   S y ste m s E n g in e e rin g ,   Na g o y a   Un i v e rsit y ,   Na g o y a   4 6 4 - 8 6 0 3 ,   Ja p a n .   5   F a c u lt y   o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia ,   8 1 3 1 0   Jo h o r   Ba h ru ,   Jo h o r,   M a lay sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   18 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   A p r   20 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Ma y   1 0 ,   2 0 1 7       In   t h is  st u d y ,   a   n e w ,   sim p le  a n d   c o st - e ff e c ti v e   i m p e d a n c e   d e tec ti o n   o f   y e a s t   c e ll   c o n c e n tratio n   b y   u sin g   a   n o v e in teg ra ted   d u a m icro n e e d le - m icro f lu id ic   im p e d a n c e   f lo w   c y to m e tr y   w a in tro d u c e d .   T h e   re p o rted   m e th o d   f o im p e d a n c e   f lo w   c y to m e tr y   d e tec ti o n   u ti li z e e m b e d d e d   e lec tro d e   a n d   p ro b e   in   th e   m icro f lu id ic  d e v ice   to   p e rf o r m   m e a su re m e n o e lec tri c a im p e d a n c e   w h e n   a   p re se n c e   o f   c e ll a t   se n si n g   a re a .   No n e th e les s,  th is  m e th o d   re q u ires   c o stly   a n d   c o m p li c a ted l y   fa b rica ti o n   p r o c e ss   o f   e lec tro d e .   F u rt h e r m o re ,   to   re u se   th e   f a b rica ted   e l e c tro d e ,   it   a lso   re q u ires   in ten siv e   a n d   ted io u c lea n in g   p ro c e ss .   Du e   to   t h a t,   a   d u a m icro n e e d le  i n teg ra ted   a th e   h a lf   h e ig h o f   th e   m icro c h a n n e f o c e ll   d e tec ti o n   a w e ll   a f o e lec tri c a m e a su re m e n t   wa s   d e m o n stra ted .   A   c o m m e rc ial  a v a i lab le T u n g ste n   n e e d le   w a s u ti li z e d   a s a d u a l   m icro n e e d le.  T h e   m icro n e e d le  wa e a s y   to   b e   re m o v e d   f ro m   th e   d isp o sa b le  P DM S   m icro c h a n n e a n d   c a n   b e   re u se d   w it h   th e   sim p le  c lea n in g   p ro c e ss ,   su c h   a w a sh e d   b y   u sin g   u lt ra so n ic  c lea n in g .   A lt h o u g h   th is  d e v ice   wa lo c o st,  it   p re se rv e th e   c o re   f u n c ti o n a li ty   o f   th e   se n so r,   w h ich   is  c a p a b le  o d e tec ti n g   th e   p a ss in g   c e ll a t   se n sin g   a re a .   T h e re f o re ,   th is  d e v ice   is  su it a b le   f o lo w   c o st  m e d ica a n d   f o o d   sa f e t y   sc re e n in g   a n d   tes ti n g   p ro c e ss   in   d e v e lo p in g   c o u n tr ies .   K ey w o r d :   C ell  co n ce n tr atio n   d etec tio n   I m p ed an ce   f lo w   c y to m etr y     T u n g s ten   n ee d le   Co p y rig h ©   2 0 1 7   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mo h d   R id zu a n   A h m ad   Dep ar te m en t o f     C o n tr o l a n d   Me ch atr o n ic s   E n g in ee r i n g ,   Fa cu lt y   o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,     Un i v er s iti T ek n o lo g i M ala y s ia ,   8 1 3 1 0   J o h o r   B ah r u ,   J o h o r ,   Ma la y s ia .   E m ail:  m d r id zu an @ u t m . m y       1.   I NT RO D UCT I O N   T h d etec tio n   an d   q u an ti f icat i o n   o f   ce lls   i n   co m p le x   s a m p l es  r e m ai n   ch alle n g an d   a n   i m p o r tan t   is s u f o r   ap p licatio n s   s u ch   a s   m ed ical  d ia g n o s is   a n d   f o o d   s af et y .   Fo r   ap p licatio n   o f   m ed ical  d iag n o s i s ,   d etec tio n   o f   ca n ce r   ce lls   an d   p ath o g en ic  b ac ter ia  ce lls   in   b lo o d   is   u tili ze d   as  a   d iag n o s i n g   in f ec tio u s   d is ea s e.   I is   r ep o r ted   th at  d etec tio n   o f   cir cu lati n g   t u m o r   ce ll s   ( C T C s )   in   th e   b lo o d   h as  s h o wn   to   b clin ica ll y   i m p o r tan f o r   ea r l y   s ta g m et astas i s   o r   r ec u r r en ce   o f   ca n ce r .   T h p r esen ce   o f   r ar C T C s   in   b lo o d   is   r an g in g   f r o m   o n l y   1   to   1 0 0   C T C s / m b lo o d   [ 1 ] .   P lasm o d iu m   f alc ip ar u m   m alar ia,   w h ic h   k ills   m ai n l y   ch i ld r en   i n   d ev elo p in g   co u n tr ie s   i n f ec ted   th b lo o d   s a m p le  o f   p atie n ts   at  co n ce n tr atio n   o f   1 /5 0 u l   o f   b lo o d   [ 2 ] .   Fo r   ap p licatio n   o f   f o o d   s af e t y ,   co n ta m in a tio n   o f   d r in k i n g   w ater   o r   w a s te  w ater   w it h   m icr o o r g an i s m ,   s u c h   as   E .   C o li  an d   Sal m o n ella  h as  b ee n   s er io u s   i s s u f o r   s ev er al  d ev elo p in g   co u n tr ie s   [ 3 ] .   A s   th o s b ac ter ia  ca n   m u ltip l y   r ap id l y ,   it  w o u ld   b n ec es s ar y   to   d etec t h e m   q u ic k l y ,   ea s il y   an d   i n e x p en s iv el y .   I n   o r d er   to   m ee t h e   r eq u ir e m en ts   f o r   ap p licatio n s   d is cu s s ed ,   th p latf o r m s   n ee d   to   b r ap i d ,   s en s iti v an d   co s t - ef f icien t .   T h class ical  m et h o d   f o r   ce ll  d etec tio n   in   s u s p en s io n   i s   th r o u g h   t h u s o f   f lo w   c y to m etr y ,   w h ich   is   r ap id   an d   h ig h l y   ac cu r ate  m ea s u r e m en tec h n iq u e.   T h ese  tech n iq u w as  f ir s r ep o r ted   b y   C o u lter   [ 4 ]   in   o r d er   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   3 J u n e   2 0 1 7   :   1 5 1 3     1 5 2 1   1514   to   an al y ze   m icr o s ca le  p ar ticle   w it h   h i g h   s e n s iti v it y .   Fo r   in s tan ce ,   co llo id s   as  s m all  as  8 7   n m   w a s   ab le  to   b d etec ted   b y   m icr o ch ip   C o u lte r   co u n ter   o n   q u ar tz  s u b s tr ate   [ 5 ] .   Ho w e v er ,   f lo w   c y to m etr y   is   h i g h   co s t   m an u f ac t u r in g   a n d   i n v o l v es   la b ellin g   t h ce ll s   w it h   f l u o r esc en a n tib o d ies   [ 6 ] .   R ec en tl y ,   t h i m p ed an ce   f lo w   c y to m etr y   ( I F C )   h as   g ai n ed   a tten tio n   f o r   t h s ig n i f ica n p r o m is i n g   tec h n iq u es   to   r ep lace   an d   o v er co m t h e   li m ita tio n s   ass o ciate d   w it h   f lo w   c y to m etr y .   T h I FC   is   p r ef er ab le  b ec au s o f   f ast,  r ea l - ti m e,   an d   n o n - in v asi v e   m et h o d s   f o r   b io lo g ical  d etec tio n .   T h is   tech n iq u i s   ca p ab le  to   b u tili ze d   as  ce ll  co u n ti n g   [ 7 ] ,   ca n ce r   ce ll   d etec tio n   [ 8 ]   an d   b ac ter ia  d ete ctio n   [ 9 ]   So m g r o u p s   h av e   d e m o n s tr a ted   d etec tio n   an d   co u n ti n g   o f   ce lls   b y   u s i n g   a   m icr o f l u id ic  in te g r ated   w it h   e lectr o d f o r   v ar io u s   ele ctr ical  m ea s u r e m e n m et h o d   in   an   ap p licatio n   o f   f o o d   s af et y   [ 1 0 ]   an d   r ea l - ti m e   m o n ito r i n g   b io - t h r ea [ 1 1 ] .   T h is   m ea s u r e m e n tec h n iq u is   b ased   o n   th alter atio n   o f   im p ed a n ce   ac r o s s   m ea s u r e m e n t   elec tr o d es  d u t o   th d ec ea s i n g   o f   io n ic  c u r r en p as s in g   b et w ee n   elec tr o d es  w h e n   p r esen ce   o f   t h ce l ls .   T h I F C   i s   ca p ab le   to   d is ti n g u i s h   a n d   co u n l y m p h o c y tes,  m o n o c y tes   an d   n eu tr o p h ils   i n   h u m a n   w h o le  b lo o d   [ 7 ] .   T h co n ce n tr atio n   o f   s p er m ato zo in   s e m en   al s o   ca u s es  ch a n g i n   i m p ed a n ce   w h e n   p ass in g   th e   elec tr o d es  [ 1 2 ] .   Oth er   s t u d ie s   r ep o r ted   th at  I F C   ca n   d etec t h p r ese n ce   o f   ce ll s   b ased   o n   p r o b in g   th i m p ed an ce   in s id t h ce ll   at   f r eq u en c y   g r ea ter   t h an   1   MH z   [ 1 3 ] .   Fab r icate d   n an o n e ed les  p r o b e   in s id e   m icr o f l u id ic  w as  u tili ze d   f o r   m ea s u r in g   t h p r esen ce   o f   ce l ls   at  s en s o r   s u r f ac an d   m ak i n g   it  s e n s it iv to   t h e   d ielec tr ic  p r o p e r ties   o f   s o lu ti o n   [ 1 4 ] .   H o w ev er ,   th is   d ev ice   r eq u ir es  p atter n in g   o f   elec tr o d o r   p r o b o n   th e   s u b s tr ate   r es u lti n g   i n   h i g h er   c o s o f   th e   f ab r icatio n   p r o ce s s .   An o th er   li m itatio n   al s o   n ee d s   to   co n s id er   i s   ti m e - co n s u m i n g   clea n i n g   p r o ce s s   o f   th d ev ice.   Sev er al  g r o u p s   h av s o u g h to   lo w er   th co s o f   m icr o f ab r icatio n   o f   elec tr o d es  b y   u s i n g   p r in ted   cir cu it  b o ar d   ( P C B )   as  m ea s u r e m e n e lectr o d e.   T h ey   d e m o n s tr ated   co n tactles s   co n d u cti v it y   d ete ctio n   in   ca p illar y   e lectr o p h o r esis   m a n n er s   [ 1 5 ]   an d   ce ll  m an ip u latio n   u s i n g   d ielec to p h o r esis   [ 1 6 ] .   R ec en tl y ,   t h co n tac tles s   i m p ed an ce   c y to m etr y   w a s   d ev e lo p ed   to   r ed u ce   th e   f ab r icatio n   co s o f   i m p ed an ce   c y to m er t y   d ev ice  [ 1 7 ] , [ 1 8 ] .   T h elec tr o d w a s   f ab r icate d   o n   t h P C B   s u b s tr ate  ( r e u s ab le   co m p o n e n t)   an d   t h e   th in   b ar d ielec tr ic  s u b s tr ate   b o n d ed   t o   P DM m icr o ch a n n e ( d is p o s ab le  co m p o n en t)   w a s   p lace d   o n to   P C B   s u b s tr a te.   T h s en s iti v it y   o f   th i s   d ev ice  is   t h li m i tatio n   s i n ce   t h e   e lectr ic  f ield   w as   b u r ied   in   d ielec tr ic  s u b s tr ate  an d   n o r ea ch es  th elec tr o l y t e.   Sev er al  d esig n s   an d   m et h o d   h av b ee n   u s ed   in   I FC   in   o r d er   to   d etec t a n d   an aly ze d   ce ll h as b ee n   r ep o r ted   [ 1 9 ] , [ 2 0 ] .   I n   th i s   p ap er ,   n o v el  i n te g r at ed   d u al  m icr o o n ee d le - m icr o f l u id ic  s y s te m   f o r   y ea s ce ll  co n ce n tr at io n   d etec tio n   i n   s u s p e n s io n   w a s   p r o p o s ed .   T h d ev elo p m en t   d ev i ce   f o cu s   o n   r ed u ci n g   th e   f a b r icatio n   co s w h ile   p r eser v in g   th m ai n   f u n ctio n alit y   o f   ce l d etec tio n   s e n s o r .   T h is   d ev ice  u tili ze d   t h T u n g s ten   n ee d le  as  m ea s u r e m e n t   elec tr o d w h ich   ca n   b r eu s ed   an d   ea s il y   to   b clea n ed .   T h d u al   m icr o n e ed le  w a s   p lace d   at   h al f   h ei g h d is p o s ab le  m icr o c h an n el  to   d etec an d   e n ab lin g   i m p ed an ce   m ea s u r e m e n o f   p ass i n g   ce l ls   t h r o u g h   th ap p lied   elec tr ic  f ield .   Fi g u r e   1 ( a)   illu s tr ated   th s c h e m atic  d iag r a m   o f   m icr o f l u i d ic  ch ip   h as  t w o   m icr o n ee d le  i n te g r ated   at  b o th   s id es o f   t h m icr o ch a n n el.   T h m ai n   m icr o ch a n n e l le n g t h ,   w id t h   a n d   th ick n es s   ar 5 0 0   µm ,   2 5   µ m   a n d   2 5   µ m   r esp ec tiv e l y .   T h d ev ice  is   s u itab le  f o r   ea r l y   ca n ce r   ce ll  d etec tio n   an d   w ater   co n ta m i n atio n   ap p licatio n   i n   d ev elo p in g   co u n tr ies s i n ce   it s i g n i f ica n tl y   r ed u ce s   t h f ab r icatio n   co s t.                 ( a )     ( b )     F i g u r e   1 .   ( a )   3 D   s c h e m a t i c   d i a g r a m   o f   t he   d e v i c s t r u c t u r a n d   t o v i e w   o f   s e n s i n a r e   ( b )   A n   e q u i v a l e n t   c i r c u i t   m o d e l   o f   s e n s i n a r e o f   m i c r o f l u i d i c h i p   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708       A   N o ve l I n teg r a ted   Du a l Micro n ee d le - Micr o flu id ic  I mp ed a n ce   F lo w     . . . .   ( Mu h a mma d   A s r a f Ma n s o r )   1515   2.   P RINCI P A L   T h b asic  p r in cip le  o f   d etec ti o n   s u s p en d ed   b io lo g ical   ce ll  i n   t h m ed ia  i s   b ased   o n   O h m ' s   la w .   An   AC   cu r r en w ith   f r eq u en c y   s w ee p   w a s   ap p lied   ac r o s s   p ass in g   ce lls   to   d eter m i n t h ch an g i n g   i m p ed a n ce   v alu e   o f   m ed ia.   An   eq u i v ale n cir cu it  m o d el  to   u n d er s ta n d   th in ter f ac o f   d u al  m ic r o n ee d les  w it h   t h s u s p en s io n   m ed ia  w as   d ev elo p ed ,   as  r ep r esen ted   in   Fi g u r e   1 ( b ) .   T h s en s i n g   ar ea   o f   m ir o f lu id ic  c h ip   ca n   b e   m o d elled   elec tr icall y   a s   ce ll   i m p ed an ce   Z cel l   i n   p ar allel   with   th e   i m p ed a n ce   co n tr ib u te d   b y   all   m ater ials   b et w ee n   t h t w o   elec tr o d es,  w h ic h   ar co n s is s o l u tio n   r es is to r   R m   i n   p ar allel  w it h   a   ca p ac itan ce   o f   d o u b le   la y er   C dl .   T h b o th   im p ed an ce   in   s er ies  w it h   p air   o f   elec tr o d r esis tan ce   R e .   T h Z cell   r ep r esen t s   c y to p las m   r esis to r   ( R c )   in   s er ie s   w it h   m e m b r a n ca p ac ito r   ( C c )   [ 2 1 ] .   T h o v er all  i m p ed an ce   o f   th m ea s u r e m en t   s y s te m   Z T   i s   g i v e n   b y   [ 2 2 ]     Z T =2 R e 1 /( ( 1 /R m )   +j ω C dl 1 /( R c - j ω C c   ) )                                                                                           ( 1 )     w h er ω   is   an   an g u lar   f r eq u e n c y   o f   t h elec tr ica s i g n al.   As  r es u lt,  t h Z T   is   c h a n g i n g   ac co r d in g   to   th e   co n ce n tr atio n   o f   s u s p e n s io n   m ed iu m   f lo w   at  s e n s i n g   ar ea ,   b ec au s o f   t h n u m b er   o f   ce lls   p r esen i n   t h e   m ed iu m .   Ou r   m ain   m ea s u r e m en f o cu s   is   i m p ed a n ce   at  th in ter f ac o f   th elec tr o d ( m icr o n ee d le)   an d   elec tr o l y te  ( s o lu tio n   m ed i u m ) .       3.   E XP E R I M E NT A L   3 . 1 .   Cell  Culture   I n   th e   p r esen s t u d y ,   Sac h ar o m y ce s   ce r esiae  ce ll s   w er u s ed   as  a   m o d el  f o r   p r o o f   o f   co n ce p ts .   Sach ar o m y ce s   ce r esiae  w er cu lti v ated   i n   a   p etr d is h   co n t ain i n g   1 0 m o f   YP b r o th   ( Yea s e x tr ac P ep to n e   Dex tr o s e) .   T h YP b r o th   co n tai n ed   1 y ea s t   ex tr ac t,  2 p ep to n an d   2 g l u co s e.   T h e   YP d is h e s   w er e   in cu b ated   at  3 7 °C   f o r   2 4   h o u r s .   T h ce lls   w er w as h ed   s ev er al  ti m es  b y   ce n tr i f u g ati o n ,   th en   t h e y   w er s u s p en d ed   in   s ter ilized   DI   w a ter   at  v ar io u s   d ilu t io n s   ( 1 :1 0 )   co n ce n tr atio n .   T h ce lls   w er e   in cu b ated   o n   ag ar   p lates  at  3 7 °C   f o r   2 4   h   f o r   d et er m in in g   th n u m b er   o f   ce lls .   T h d iam eter   s ize  o f   y ea s ce ll s   v ar ies  f r o m   4   µ m   to   7   µ m .   T h n u m b er   o f   ce lls   w a s   1 . 3   x   1 0 8   co lo n y   f o r m i n g   u n it s   p er   m illi l iter   ( cf u / m l) .   T h co n d u cti v it y   o f   D I   w ater   is   1 . 4   m S/ m .       3 . 2 .   F a brica t io n o f   Dev ice    T h m icr o f lu id ic  d ev ice  w as   f ab r icate d   b y   p h o to lith o g r ap h y   tec h n iq u e.   Firs t,  th m ask s   w er e   d esig n ed   b y   la y o u ed ito r   s o f t w ar e.   T w o   m a s k s   ( to p   an d   b o tto m )   w er w r itte n   b y   la s er   lith o g r ap h y   s y s te m   ( µP G5 0 1 ,   Heid elb e r g   I n s tr u m en ts ,   Ger m a n y )   o n   th ch r o m iu m   ( C r )   m as k s .   Firs tl y ,   t h to p   lay er   m o ld   w a s   f ab r icate d   b y   t w o - s tep   p h o to lith o g r ap h y   u s in g   SU - 8   2 0 2 5   n eg ati v p h o to r esis ( Mic r o C h e m ,   US A ) .   T h f ir s t   la y er   h as  t h ick n es s   o f   2 5 µm   an d   w as  s p i n   co ated   o n to   a   s ilico n   s u b s tr ate.   A f ter   p r e - b ak in g ,   t h f ir s l a y er   p h o to r esis w a s   ex p o s ed   to   to p   lay er   C r   m as k   b y   u s in g   m as k   alig n er   ( Su s s   Mic r o T ec h   MA - 6 )   an d   p o s t - b ak in g   w it h   d ev elo p m en t.  T h en ,   t h s ec o n d   la y er   w ith   6 0 µm   t h ick n e s s   w as  s p i n   co ated   o n   th f ir s t   p h o to r esis la y er   an d   p r e - b ak in g .   T h b o tto m   la y er   C r   m ask   w a s   ali g n ed   w ith   th s u b s tr ate  o f   t h f ir s t   p h o to r esis t la y er   a n d   ex p o s ed   b y   UV  l ig h t.  T h p h o to r esi s s u b s tr ate  w a s   p o s t - b ak a n d   d e v elo p ed   to   o b tain   to p   m o ld   m a s ter .   Fo llo w i n g   th SU - 8   m icr o ch an n el  p h o t o lith o g r ap h y   s tep   f o r   th e   to p   m o ld   m aster ,   th b o tto m   m o ld   m as ter   w ith   6 0 µ m   t h ick n es s   w as  f ab r icate d .   PDMS  w as  p r ep ar ed   b y   th o r o u g h l y   m i x in g   P DM S   p r e - p o ly m er s   ( SY L G AR D1 8 4 A )   w it h   cu r in g   a g en t s   ( SY L G AR 1 8 4 B )   in   r atio   o f   1 0 :1   b y   w ei g h   a n d   p o u r ed   o n   an   SU - 8   m o ld   m a s ter   ( to p   an d   b o tto m   m o ld   m as ter ) .   P D MS  m icr o ch a n n el  w a s   o b tain ed   a f ter   a n   o v er n i g h c u r ed   at  r o o m   te m p er at u r e.   T h to p   s id P DM an d   b o tto m   s id P DM w er clea n ed   w it h   I s o p r o p y alco h o ( I P A )   an d   tr ea ted   b y   o x y g e n   p las m ( P las m E tch   P E - 2 5 )   f o r   3 0   s e co n d s   to   in cr ea s e   b o n d in g   s tr e n g t h .   T h al ig n m en o f   b o th   s id P DM S   ch a n n els   w as   co m p leted   i n   less   t h an   t w o   m i n u tes   to   p r ev en lo s s   o f   o x y g en   p las m ef f ec tiv e n es s .   Fi n all y ,   th r i g h a n d   le f s id es  o f   t h m icr o ch an n el  ch ip   w er e   cu an d   lea v in g   s q u ar ( 6 0 µ m   x   1 2 0 µ m )   h o le  f o r   in s er t in g   d u a m icr o n ee d le.   A   co m m er cial  av ailab le   T u n g s ten   n ee d le  ( Sig n ato n e)   co ated   b y   p ar y len w a s   u t iliz ed   as  m ea s u r i n g   elec tr o d ( d u al  m icr o n ee d le) .   T h tip   d iam eter ,   s h an k   d ia m e ter   an d   len g th   o f   t u n g s te n   n ee d le  ar 2 0 µm ,   2 5 0   µm   an d   3 1 . 7   m m   r esp ec ti v el y     3 . 3 .   E x peri m e nt  Se t up     T h m icr o ch an n el  c h ip   s y s te m   w a s   p lace d   u n d er   m icr o s co p ( Ol y m p u s   I n v er ted   Mi cr o s co p es   I X7 1 )   to   m o n ito r   th s e n s in g   ar ea .   A   d u al  m icr o n ee d le  h el d   b y   th m icr o m a n ip u lato r   ( E B - 7 0 0 ,   E v er b ein g )   w a s   i n s er ted   i n to   m icr o ch an n el  c h ip   th r o u g h   t h s q u ar h o le   at  r i g h t   an d   le f s id o f   th c h ip .   T h g ap   b et w ee n   m icr o n ee d les   w as  f i x ed   at  1 5   µ m   f o r   th i s   e x p er im en t.  T h s c h e m atic  o f   t h e x p er i m e n tal  s et u p   i s   s h o w n   i n   Fi g u r 2 .   T h im p e d an ce   an al y ze r   ( Hio k I M3 5 7 0 )   w a s   co n n ec ted   w it h   d u al  m icr o n ee d le  as  an   in p u a n d   w as  d i s p la y ed   o n   t h co m p u ter .   T h s a m p le  o f   y ea s co n ce n tr atio n   w as  in tr o d u ce d   u s i n g   3   m l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   3 J u n e   2 0 1 7   :   1 5 1 3     1 5 2 1   1516   s y r i n g e s   co n tr o lled   b y   s y r in g p u m p s   ( KDS  L E G A T 1 1 1 ,   KD  Scien tif ic,   a n d   US A ) .   T w o   t y g o n   f lex ib le  tu b es,  co n n ec ted   to   th s y r in g es  a n d   w a s te  b o ttle  w er i n s er ted   in to   th P DM la y er   at  th in lets   f o r   th e   in tr o d u ctio n   o f   liq u id s   a n d   o u t let  f o r   w a s te  liq u id s .           Fig u r e   2 .   A   s c h e m atic  d iag r a m   o f   t h ex p er i m en ta l set - up       3 . 4 .   E lect rica l M ea s ure m ent   P ro ce du re     I n itiall y   1   m l o f   ea ch   f i v d if f er en t c o n ce n tr atio n s   o f   s a m p le   f r o m   1 0 4   to   1 0 8   cf u / m w as p r ep ar ed   f o r   th m ea s u r e m en t.  E ac h   s a m p le  w as   lo ad ed   in to   a   s y r i n g e   an d   f iv e   m ea s u r e m e n t   c y cle s   w er co n d u cted   to   m ea s u r all  s a m p le s .   T h s a m p le  w a s   d r iv e n   th r o u g h   t h m icr o c h an n el  u s i n g   a   s y r in g p u m p   w i th   th f lo r ate  o f   s y r in g p u m p   w a s   k ep t   co n s tan ( 6   µl/ m in ) .   T h d u al  m icr o n ee d le  co n n ec ted   w i th   i m p ed a n ce   an al y ze r   w a s   u s ed   to   m ea s u r t h i m p e d an ce   ch an g d u r i n g   t h p ass a g y ea s ce lls   at  s e n s in g   ar ea .   I m p ed an ce   s p ec tr a   ( i m p ed an ce   an d   p h ase  v s .   f r eq u en c y )   w er m ea s u r ed   u s i n g   an   A C   s ig n al  f r eq u e n c y   r a n g f r o m   1   k Hz  to   1   MH w it h   a n   ap p lied   v o ltag e   o f   1   Vo lt.  T h d ata   w er r ec o r d ed   w it h   th e   i m p ed a n ce   a n al y ze r   ( Hio k i I M3 5 7 0 )   GUI   an d   p o s t - p r o ce s s ed   in   MA T L A B   ( Ma th W o r k s   I n c, US A ) .   I n   o r d er   to   p er f o r m   t h m ea s u r e m e n t,  th e   i m p ed an ce   a n al y ze r   w a s   s el f - ca lib r ated   b y   u s i n g   s h o r an d   o p en   s tan d ar d   ca lib r atio n .   A ll   ex p er i m e n ts   w er co n d u cted   at  r o o m   te m p er atu r e.   I m p ed an ce   at  th r ee   f r eq u e n cies  ( 1   k Hz,   4 0   k Hz  an d   2 0 0   k Hz)   w a s   m ea s u r ed   to   o b s er v th c h an g i n g   o f   i m p ed an ce   f o r   ea ch   s a m p le.   T o   v alid a te  th eq u i v ale n t c ir c u it  m o d el   i m p ed an ce   o f   m ed iu m   b et w ee n   m icr o n ee d le   w a s   m ea s u r ed .   T w o   s ep ar ate  s o lu tio n s   w i th   d i f f er en co n d u ctiv itie s   w er u s ed .   T h s o lu tio n s   w er s ter ilized   DI   w ater   a n d   P B S   ( p h o to s p h a te - b u f f er ed   s ali n e)   w it h   co n d u ctiv itie s   1 . 4   m S/ m   an d   1 6   S/ m   r esp ec tiv el y .         4.   RE SU L T S   As  p r o o f   o f   co n ce p ts ,   t h c ap ab ilit y   o f   t h i s   s e n s o r   in   th e   p r esen o f   d i f f er en n u m b e r   o f   y ea s t   ce lls   i n   th e   s u s p e n s io n   m ed iu m   w a s   s t u d ied .   Fi g u r 3   p r esen ts   t h m ea s u r ed   i m p ed a n ce   s p ec tr o f   t h s y s te m   f o r   t w o   o f   m icr o ch a n n e f il le d   w it h   s ter ilized   DI   w ater   an d   P B S.  T h ag r ee m e n b et w ee n   th m ea s u r ed   an d   f itti n g   s p ec tr r es u lt   in d icate d   th at   o u r   d ev elo p ed   cir cu it   m o d el  f o r   th i s   s y s te m   is   f ea s ib l to   d eter m i n t h i m p ed an ce   c h ar ac ter is tic s   o f   s o lu tio n   m ed iu m T h r esu lts   s h o w   th s en s o r   ca n   d if f er e n tia te  b et w ee n   s o l u tio n   m ed iu m   d u to   t h c h an g i n   r elativ d ielec tr ic   p er m itti v it y   o f   th e   s o lu tio n .   r is i n g   o f   th co n d u cti v it y   o f   s o lu tio n   w a s   af f ec ted   o n   th ca p ac itan ce   m ea s u r e m en t,  as  t h r esu lt  i n   an   in cr ea s i n   ca p ac itan ce   an d   th u s   a   d ec r ea s in   i m p ed an ce   m ea s u r ed   [ 2 3 ] .   T o   illu s tr ate   th e   d etec tio n   ca p ab ilit y   o f   t h d e v ice,   y ea s ce ll   w it h   d if f er e n co n ce n tr at io n   w a s   u t ilized .   Yea s t   ce lls   co n ce n tr ati o n   r an g i n g   f r o m   1 0 4   to   10 8   c f u / m w er e   in f u s ed   in s id m icr o ch a n n el  w i th   f i x e d   f lo w   r ate  6   µl/ m i n .   As  ca n   b s ee n   i n   Fi g u r 4 ,   t h y ea s t   ce lls   w er f lo w i n g   p ass es  t h r o u g h   d u al   m icr o n e ed le  w h ic h   h av f i x ed   g ap   ( 1 5   µ m ) .   A   s w ee p   f r eq u en c y   ( 1   k Hz  to   1   MH z)   A C   s ig n al  ( 1   Vo lt)  w a s   ap p lied   t o   th o n e   s id o f   th e   m icr o n ee d le  an d   th e   cu r r en e n ter in g   at  a n o th er   s id o f   m icr o n ee d le  w as  m ea s u r ed   to   ca lcu late  t h i m p ed a n ce   o f   co n ce n tr at io n   o f   y ea s t c ell s   in   D I   w ater .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708       A   N o ve l I n teg r a ted   Du a l Micro n ee d le - Micr o flu id ic  I mp ed a n ce   F lo w     . . . .   ( Mu h a mma d   A s r a f Ma n s o r )   1517     ( a)         ( b )     Fig u r e .   3   I m p ed an ce   s p ec tr o f   s a m p le  s o lu tio n   ( a)   DI   w ater   ( b )   P B S           Fig u r e .   4   I llu s tr ated   th s en s in g   ar ea   o f   th d ev ic e     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   3 J u n e   2 0 1 7   :   1 5 1 3     1 5 2 1   1518   I n itiall y   10 8   cf u / m w er in j ec ted   r esu ltin g   in   d r o p   in   im p e d an ce   b y   r ef er r i n g   t h i m p ed a n ce   o f   D w ater   as  co n tr o l.  Af ter w ar d   th m icr o ch an n el  c h ip   w as  wash ed   b y   f lo w i n g   t h DI   w ate r   at  m ax i m u m   f lo w   r ate.   T h m a x i m u m   f lo w   r ate  o f   th liq u id   ca n   f lo w   i n s id m icr o ch a n n e w i th o u leak i n g   is   5 0   µl/m i n .   Fi g u r e   5 ( a)   s h o w s   th i m p ed an ce   s p e ctr o f   y ea s ce ll  in   DI   w ater   w it h   t h d if f er e n ce ll  co n ce n t r atio n   in   th r an g e   10 4   to   1 0 8   cf u / m l,  alo n g   w it h   DI   w a ter   as a   r e f er en ce .   Af ter   w a s h i n g   t h m icr o ch a n n e l   10 7   cf u / m w a s   i n f u s ed   to   th m icr o ch a n n el   r esu ltin g   in   a n   i n cr ea s i n   i m p ed a n ce .   I ca n   b s ee n   t h i m p ed an ce   s p ec tr o f   y ea s t   ce l l   i n   DI   w ater   ac r o s s   t h s e n s in g   ar ea   ( d u al  m icr o n ee d le)   in cr e ase  w it h   d ec r ea s i n g   th e   ce ll c o n ce n tr at io n   o f   ce lls   [ 1 4 ] .   T h ex p er i m en w a s   r ep ea ted   3   tim es  m ea s u r e m e n t   an d   s h o w   th s i m i lar   r esu lt .   A cc o r d in g   to   th e   o b s er v ed   r esu lt,  it  ca n   b s aid   th at  ce ll  s u s p en s io n   w it h   h i g h   co n ce n tr atio n s   is   m o r co n d u cti v th a n   t h o s e   w it h   lo w er   co n ce n tr atio n s .   T h co n d u ct iv i t y   o f   th s o lu ti o n   v ar ies  p r o p o r tio n all y   to   t h n u m b er   o f   ce l l   co n ce n tr atio n   at  f i x ed   v o l u m o f   s o lu tio n   [ 2 4 ]   I n   s o m s tu d ie s ,   th r elati v d ielec tr ic  p er m itti v it y   an d   c h ar g ed   p o ly e lectr o l y te s   in s id th ce ll  also   m a y   af f ec th i m p ed an ce   o f   s o lu tio n   [ 1 4 ] .   T h o p ti m u m   r eg io n   f o r   s e n s i n g   m icr o n ee d le   to   d if f er e n tiate  th e   ce ll  co n ce n tr atio n   in   DI   w ate r   o cc u r s   b et w ee n   1   k Hz  to   5 0   k Hz.   I n   th i s   ex p er i m en t,  t h m ea s u r e m e n at   f r eq u en c y   lo w er   t h a n   1   k Hz  w a s   n o p er f o r m ed .   I n   o r d er   to   in v e s ti g ate  t h r elatio n s h ip   b et w ee n   i m p ed a n ce   v alu a n d   ce ll  co n ce n tr atio n ,   w s e lecte d   4 0   k Hz  as  th b es r ep r esen tativ f r eq u e n c y .   Fi g u r 5 ( b )   illu s tr ates   th i m p ed a n ce   r esp o n s e s   o f   th s a m p le  co n tai n i n g   d i f f er en y ea s ce l co n ce n tr ati o n s   at  f r eq u e n c y   m ea s u r e m e n t   4 0   k Hz.   T h i m p ed a n ce   o f   t h s o lu tio n   w a s   s ig n if ican t l y   in cr ea s ed   f r o m   2 1 0   k   to   1 . 2 1   MΩ ,   2 . 0 9   MΩ   w h e n   th y ea s t c o n c en tr atio n   d ec r ea s i n g   f r o m   10 8   cf u / m l   to   10 7   cf u / m l 10 6   c f u / m l .   T h ch a n g in g   o f   i m p ed an ce   v al u at   y ea s co n ce n tr at io n s   lo w er   t h an   10 6   cf u / m l ,   s h o w ed   s m al l   d i f f e r en ce   b et w ee n   ea c h   o th er .   Ho w e v er ,   w e   f o u n d   th ch a n g in g   o f   t h i m p ed an ce   v alu e   o f   y ea s co n ce n tr atio n s   at  f r eq u en c y   m o r e   th an   6 0   k Hz  w a s   u n s tab le.   T h i m p ed an ce   o f   y ea s t c o n ce n tr atio n s   o f   10 6   cf u / m l   w as  h i g h e r   th an   10 5   c f u / m l   at  h ig h   f r eq u e n c y   ( s ee   Fi g u r e   5 ( a) ) .   A s   t h r es u lt,  w co n clu d th is   d e v ice  w as   ca p ab le  o f   d etec ti n g   th ce l l   co n ce n tr atio n s   i n   s o l u tio n   m e d iu m   at  th f r eq u e n c y   r a n g b et w ee n   1   k Hz  a n d   5 0   k Hz.   Fo r   th f u t u r w o r k ,   we   w i ll  f o cu s   o n   t h g eo m etr y   an d   s ize  o f   m icr o n ee d le  a s   w ell   as  t h g ap   b et w ee n   t w o   n ee d les  i n   o r d er   to   i m p r o v th p er f o r m an ce   o f   th d ev ice.       5.   CO NCLU SI O N     I n   s u m m ar y ,   v er y   s i m p le,   lab el - f r ee   an d   lo w - co s m ic r o f lu id ic  d ev ice  f o r   ce ll   co n ce n tr atio n s   d etec tio n   i n   t h s u s p en s io n   m ed iu m   h a s   b ee n   d e m o n s tr ated .   T h is   d ev ic e   co n tai n s   r e u s ab le  d u al  m icr o n ee d le   w h ic h   ca n   b in s er ted   in to   d is p o s ab le  P DM m icr o ch a n n el.   W f o u n d   t h i m p ed an ce   v al u d ec r ea s w it h   th in cr ea s o f   ce ll  co n ce n tr atio n   in   t h s o lu tio n   m ed iu m .   T h ca p ab ilit y   o f   t h is   d ev ice  to   d if f er en t iate  th e   co n ce n tr atio n   o f   ce ll   f r o m   1 0 8   cf u / m l   to   1 0 4   cf u / m l   s h o w s   th co r f u n ctio n alit y   o f   s en s o r   ev en   th o u g h   th e   m an u f ac t u r in g   co s w a s   s i g n i f ican tl y   lo w er .   A s   p r o o f   o f   c o n ce p t,  y ea s ce l w as  u s ed   i n   th is   s t u d y   a n d   w e m p h a s ize  th is   s e n s in g   tec h n i q u ca n   b ap p lie d   to   v ar iet y   o f   ce ll  t y p es  w it h   d ia m eter   s iz in   r an g f r o m   5   µ m   to   2 5   µ m .   T h d ev ice   is   s u itab le   f o r   ea r l y   ca n ce r   ce ll  d etec tio n   an d   w ater   co n ta m i n atio n   ap p licatio n   in   d ev elo p in g   co u n tr ie s   s i n ce   it s ig n if ican t l y   r ed u ce s   th f ab r icatio n   co s t.                                         ( a)     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708       A   N o ve l I n teg r a ted   Du a l Micro n ee d le - Micr o flu id ic  I mp ed a n ce   F lo w     . . . .   ( Mu h a mma d   A s r a f Ma n s o r )   1519     ( b )     F i g u r e .   ( a )   I m p e d a n c e   s pe c t r o f   y e a st   c e l l i n   w a t e r   w i t h   c e l l   c o nc e n t r a t i o n s   i r a n g i n f r o m   1 0 4   t o   10 8   c f u / m l ,   a l o n g   w i t h   D I   w a t e r   a s   c o n t r o l s   ( b )   I m p e d a n c r e s p o n s e s   t o   t h s a m p l e   w i t h   d i f f e r e n t   c o n c e n t r a t i o n s   o f   c e l l s       ACK NO WL E D G E M E NT S     T h r esear ch   w as  s u p p o r ted   b y   t h Mi n is tr y   o f   Hi g h er   E d u c atio n   o f   Ma la y s ia  ( g r an No s .   4 L 6 4 0   an d   4 F3 5 1 ) ,   an d   Un iv er s i ti  T ek n o l o g Ma la y s ia  ( g r an No s .   0 3 E 1 1 , 0 3 G 4 7 ,   0 2 G4 6 ,   0 3 H8 2 ,   an d   0 3 H8 0 ) w t h an k   th e m   f o r   f u n d in g   th is   p r o j ec t a n d   f o r   t h eir   en d le s s   s u p p o r t       RE F E R E NC E S     [1 ]   C.   Ka n tara ,   e a l. ,   M e th o d f o d e tec ti n g   c ircu latin g   c a n c e ste m   c e ll (CCS Cs)  a a   n o v e a p p ro a c h   f o d iag n o sis   o f   c o lo n   c a n c e re lap se /m e tas ta sis ,   L a b .   I n v e st. ,   v o l /i ss u e :   95 ( 1 ) ,   p p .   1 0 0 1 2 ,   2 0 1 5 .   [2 ]   L .   Cice ro n ,   e a l. ,   De v e lo p m e n o f   a   P las m o d iu m   P CR  f o m o n it o rin g   e ff ica c y   o f   a n ti m a laria trea t m e n t,   J .   Cli n .   M icr o b io l. ,   v o l /i ss u e 37 ( 1 ) ,   p p .   3 5 3 8 ,   1 9 9 9 .   [3 ]   P .   K.  P a n d e y ,   e a l. ,   C o n tam in a ti o n   o f   w a t e re so u rc e s b y   p a th o g e n ic b a c teria ,   AM Exp re ss ,   v o l.   4 ,   p p .   5 1 ,   2 0 1 4.   [4 ]   C.   W H,  Hig h   sp e e d   a u t o m a ti c   b lo o d   c e ll   c o u n ter  a n d   c e ll   a n a ly z e r,   Pro c   Na tl   El e c tro n .   C o n f ,   v o l .   1 2 ,   p p .   1 0 3 4 1 0 4 0 ,   1 9 5 6 .   [5 ]   O.  A .   S a leh   a n d   L .   L .   S o h n ,   Qu a n ti tativ e   se n sin g   o f   n a n o sc a le  c o ll o i d u sin g   a   m icro c h ip   Co u lt e c o u n ter,”  Rev .   S c i.   In str u m. v o l /i ss u e :   72 ( 12 ) p p .   4 4 4 9 ,   2 0 0 1 .   [6 ]   B.   Kh a w ,   e a l. ,   M y o c a rd ial  in j u ry q u a n ti tati o n   b y   c e ll   so rti n g   in it iate d   w it h   a n ti m y o sin   f lu o re sc e n sp h e re s,”  S c ien c e   ( 8 0 - .   ). ,   v o l /i ss u e :   2 1 7 ( 4 5 6 4 ) ,   p p .   1 0 5 0 1 0 5 3 ,   1 9 8 2 .   [7 ]   D.  Ho lm e a n d   H.  M o rg a n ,   S in g le  c e ll   i m p e d a n c e   c y to m e tr y   f o id e n ti f ica ti o n   a n d   c o u n ti n g   o f   CD4   T - c e ll in   h u m a n   b lo o d   u sin g   im p e d a n c e   lab e ls,   An a l.   C h e m. ,   v o l /i ss u e :   82 ( 4 ) ,   p p .   1 4 5 5 6 1 ,   2 0 1 0 .   [8 ]   H.   L .   G o u ,   e a l. ,   L a b e l - f r e e   e lec tri c a d isc rim in a ti o n   o f   c e ll a n o rm a l,   a p o p t o ti c   a n d   n e c ro ti c   sta tu w it h   a   m icro f lu id ic d e v ice ,   J .   Ch ro ma t o g r.  A ,   v o l /i ss u e :   1 2 1 8 ( 33 ) ,   p p .   5 7 2 5 5 7 2 9 ,   2 0 1 1 .   [9 ]   E.   Du ,   e a l. ,   El e c tri c   im p e d a n c e   m icro f lo w   c y to m e tr y   f o c h a ra c te riza ti o n   o f   c e ll   d ise a s e   sta t e s ,   L a b   Ch ip v o l /i ss u e :   13 ( 19 ) ,   p p .   3 9 0 3 9 ,   2 0 1 3 .   [1 0 ]   Y.   S .   L iu ,   e a l. ,   El e c tri c a c h a r a c teriz a ti o n   o f   DN m o lec u les   in   so lu ti o n   u si n g   im p e d a n c e   m e a su r e m e n ts,   Ap p l .   Ph y s.  L e tt . ,   v o l /i ss u e :   92 ( 14 ) p p .   1 4 3 9 0 2 ,   2 0 0 8 .   [1 1 ]   M .   Ja v a n m a rd ,   e a l. ,   T a r g e ted   c e ll   d e tec ti o n   b a se d   o n   m icro c h a n n e g a ti n g ,   Bi o mic ro fl u id ics ,   v o l /i ss u e :   1 ( 4 ) 2 0 0 7 .   [1 2 ]   L .   I.   S e g e rin k ,   e a l. ,   O n - c h ip   d e term in a ti o n   o f   sp e r m a to z o a   c o n c e n tratio n   u sin g   e lec tri c a im p e d a n c e   m e a su re m e n ts,   L a b   Ch i p ,   v o l /i ss u e :   10 ( 8 ) p p .   1 0 1 8 ,   2 0 1 0 .   [1 3 ]   S .   G a w a d ,   e a l. ,   M icro m a c h in e d   im p e d a n c e   sp e c tro sc o p y   f lo w   c y to m e ter  f o c e ll   a n a l y sis   a n d   p a rti c le  siz in g ,   L a b   Ch i p ,   v o l / issu e :   1 ( 1 ) ,   p p .   7 6 8 2 ,   2 0 0 1 .   [1 4 ]   R.   Esf a n d y a rp o u r,   e a l. ,   Na n o e lec tro n ic  im p e d a n c e   d e tec ti o n   o f   targ e c e ll s,”  Bi o tec h n o l.   Bi o e n g . ,   v o l /i ss u e :   111 ( 6 ) ,   p p .   1 1 6 1 1 1 6 9 ,   2 0 1 4 .   [1 5 ]   J.  W a n g ,   e a l. ,   Ca p il lary   e lec tro p h o re sis  m icro c h ip f o se p a ra ti o n   a n d   d e tec ti o n   o f   o rg a n o p h o sp h a te  n e rv e   a g e n ts ,   An a l.   C h e m. ,   v o l / issu e :   73 ( 8 ) ,   p p .   1 8 0 4 8 ,   2 0 0 1 .   [1 6 ]   K.  P a rk ,   e a l . ,   Die lec tro p h o re s is - b a se d   c e ll   m a n ip u lati o n   u sin g   e lec tro d e o n   a   re u sa b le  p r in ted   c ircu it   b o a r d ,   L a b   Ch i p ,   v o l / issu e :   9 ( 15 ) ,   p p .   2 2 2 4 2 2 2 9 ,   2 0 0 9 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   3 J u n e   2 0 1 7   :   1 5 1 3     1 5 2 1   1520   [1 7 ]   S .   Em a m in e jad ,   e a l. ,   M icro flu id ic  d iag n o stic  to o f o th e   d e v e lo p in g   w o rld c o n tac tl e ss   i m p e d a n c e   f lo w   c y to m e tr y ,   L a b   o n   a   Ch i p ,   v o l /i s su e :   12 ( 21 ) ,   p p .   4 4 9 9 ,   2 0 1 2 .   [1 8 ]   S .   Em a m in e jad ,   e a l . ,   P o rtab le  c y to m e tr y   u sin g   m icro sc a le  e lec t ro n ic  se n si n g ,   S e n s o rs   Actu a to r Ch e m. ,   v o l .   2 2 4 ,   p p .   2 7 5 2 8 1 ,   2 0 1 6 .   [1 9 ]   T .   S u n   a n d   H .   M o rg a n ,   S i n g l e - c e ll   m icro f lu id ic  im p e d a n c e   c y to m e tr y a   re v ie w ,   M i c ro fl u id .   Na n o fl u id ics v o l /i ss u e :   8 ( 4 ) ,   p p .   4 2 3 4 4 3 ,   2 0 1 0 .   [2 0 ]   M .   A .   M a n so a n d   M .   R.   A h m a d ,   S in g le  Ce ll   El e c tri c a Ch a ra c ter iza ti o n   T e c h n iq u e s,”  In t.   J .   M o l.   S c i. ,   v o l /i ss u e :   16 ( 6 ) ,   p p .   1 2 6 8 6 1 2 7 1 2 ,   2 0 1 5 .   [2 1 ]   K.  R.   F o ste a n d   H.  P .   S c h w a n ,   Die lec tri c   p ro p e rt ies   o f   ti ss u e a n d   b i o l o g ic a m a teria ls:  a   c rit ic a re v ie w ,   Crit.   Rev .   Bi o me d .   En g . ,   v o l /i ss u e :   17 ( 1 ) ,   p p .   2 5 1 0 4 ,   1 9 8 9 .   [2 2 ]   M .   W a n g ,   e a l. ,   S in g le  He L a   a n d   M CF - 7   c e ll   m e a su re m e n u sin g   m in im iz e d   im p e d a n c e   sp e c tro sc o p y   a n d   m icro f lu id ic d e v ice ,   Rev .   S c i.   In stru m. ,   v o l /i ss u e :   8 2( 6 ) p p .   6 4 3 0 2 ,   2 0 1 1 .   [2 3 ]   M .   He id a ri  a n d   P .   A z i m i,   Co n d u c ti v it y   e ff e c o n   th e   c a p a c it a n c e   m e a su re m e n o f   a   p a ra ll e l - p late   c a p a c it iv e   se n so r   s y ste m ,   Res .   J .   Ap p l.   S c i.   E n g .   T e c h n o l. ,   v o l /i ss u e :   3 ( 1 ) ,   p p .   5 3 6 0 ,   2 0 1 1 .   [2 4 ]   L .   Ya n g ,   El e c tri c a i m p e d a n c e   sp e c tro sc o p y   f o d e tec ti o n   o f   b a c teria c e ll in   su sp e n sio n u si n g   in terd ig it a ted   m icro e le c tro d e s,”  T a l a n t a ,   v o l /i ss u e :   74 ( 5 ) ,   p p .   1 6 2 1 9 ,   2 0 0 8 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS         M u h a m m a d   As r a M a n so r   re c e iv e d   th e   B. E n g .   a n d   M . En g .   d e g re e in   e lec tri c a e n g in e e rin g   f ro m   Un iv e r siti   T e k n o lo g M a lay sia   (U T M ),   Jo h o r,   M a lay sia ,   in   2 0 0 8   a n d   2 0 1 2 ,   re sp e c ti v e l y .   Cu rre n tl y ,   h e   is  w o rk in g   to w a rd   t h e   P h . D.  d e g re e   in   th e   F a c u lt y   o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a la y si a .   His  re s e a rc h   in tere st  in c lu d e sin g le  c e ll   a n a ly sis,  n a n o b io sc ien c e ,   m icro /n a n o d e v ice s,  b io m e d ica a n d   m icro - n a n o   sy ste m   e n g in e e rin g       M a sa r u   Ta k e u c h i   w it h d re w   th e   b a c h e lo d e g re e   p ro g ra m   o f   Na g o y a   Un iv e rsit y ,   J a p a n ,   to   sk ip   a   g ra d e   in   2 0 0 8 ,   a n d   re c e iv e d   th e   M . En g .   d e g re e   a n d   t h e   Dr.E n g .   d e g re e   f ro m   Na g o y a   Un iv e rsit y   in   2 0 1 0   a n d   2 0 1 3   re sp e c ti v e l y .   He   w a th e   Re se a rc h   F e ll o w   o f   Ja p a n   S o c iety   f o th e   P ro m o ti o n   o f   S c ien c e   (DC1 f ro m   2 0 1 0 .   M e a n w h il e ,   h e   stu d ied   a Un iv e rsit y   o f   Ca li f o rn ia,  L o A n g e les   f o o n e   y e a f ro m   Ju n e   2 0 1 1 .   F ro m   A p ril   2 0 1 3   t o   Ju n e   2 0 1 4 ,   h e   w a a   P o std o c to ra Re se a rc h   F e ll o w   a th e   De p a rt m e n o f   M icro - Na n o   S y ste m s   En g in e e rin g ,   Na g o y a   U n iv e rsity .   F ro m   Ju l y   2 0 1 4 ,   h e   is  a n   a ss istan p ro f e s so a th e   De p a rt m e n o f   M icro - Na n o   S y ste m s   En g in e e rin g ,   Na g o y a   Un iv e rsit y .   He   re c e iv e d   th e   IEE Ro b o ti c a n d   A u to m a ti o n   S o c iety   Ja p a n   Ch a p ter  Aw a rd   (2 0 0 9 ),   t h e   Be st  P a p e Aw a rd   o M HS  (2 0 1 0 ,   2 0 1 3 a n d   th e   Be st  P o ste Aw a rd   o f   M HS  (2 0 1 3 ) .   His  m a in   re se a r c h   in tere sts  a re   m icro   m a n ip u lati o n ,   c e ll   m a n ip u lati o n ,   a n d   o p t o e lec tro n ic   d e v ice s .         M a sa h iro   N a k a ji m a   r e c e i v e d   th e   B. S .   d e g re e   f ro m   S h izu o k a   Un iv e rsit y ,   S h izu o k a ,   Ja p a n ,   i n   2 0 0 1 ,   a n d   th e   M . S .   a n d   Dr.E n g .   d e g re e f ro m   N a g o y a   Un iv e r sit y ,   Na g o y a ,   Ja p a n ,   in   2 0 0 3   a n d   2 0 0 6 ,   re sp e c ti v e ly .   F ro m   A p ril   2 0 0 6   t o   M a y   2 0 0 6 ,   h e   w a a   Re s e a rc h   F e ll o w   o th e   M in istry   o Ed u c a ti o n ,   Cu lt u re ,   S p o rts,   S c i e n c e a n d   T e c h n o lo g y ,   N a g o y a   Un iv e rsit y ,   w h e re   h e   wa a   Re se a rc h   As so c iate   f ro m   Ju n e   2 0 0 6   to   M a rc h   2 0 0 7 .   F ro m   A p ril   2 0 0 7   to   S e p tem b e 2 0 0 9 ,   h e   wa a n   A ss ist a n P r o f e ss o w it h   th e   De p a r t m e n o f   M icro - Na n o   S y ste m En g in e e rin g ,   Na g o y a   Un iv e rsit y .   S in c e   Oc to b e 2 0 0 9 ,   h e   is  a n   A ss istan P ro f e ss o w it h   Ce n ter  o f   M icro - Na n o   M e c h a to n ics ,   Na g o y a   Un iv e rsit y .   His  c u rre n re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   th e   a p p li c a ti o n o f   m icro /n a n o m a n ip u latio n ,   m icro / n a n o d e v ice s,  m icro /n a n o m e c h a n ics ,   a n d   m icro /   n a n o b io tec h n o lo g y .     Ya s u h is a   H a s e g a w a   re c e iv e d   th e   B. E. ,   M . E . ,   a n d   P h . D.  d e g re e fro m   Na g o y a Un iv e rsit y ,   Ja p a n ,   in   1 9 9 4 ,   1 9 9 6 ,   a n d   2 0 0 1 ,   re sp e c ti v e l y .   In   2 0 0 3 ,   h e   w a w o rk in g   a a n   A ss istan P r o f e ss o a G i f u   Un iv e rsit y ,   Ja p a n .   He   m o v e d   t o   Un iv e rsity   o f   T su k u b a   in   2 0 0 4   a n d   b e c a m e   a n   a ss o c iate   p ro f e ss o in   2 0 0 7 .   I n   2 0 1 4   b e c a m e   p ro f e ss o a Na g o y a   Un iv e rs it y ,   Ja p a n   w h e re   h e   is  se rv in g   n o w .   He   is   lea d in g   th e   M icro - Na n o   Co n tro a n d   Bio - Ro b o ti c L a b o ra to ry   De p a rt m e n o f   M icro - Na n o   S y ste m   En g in e e rin g ,   Na g o y a   Un iv e r sit y .   His  lab o ra to ry   f o c u se o n   f u n d a m e n tal  a n d   a p p li e d   stu d ies   o f   m e c h a tro n ics   tec h n o l o g ies   f o a d v a n c e d   h u m a n   a ss isti v e   s y ste m s.  He   is  a lso   th e   De p u ty   Ch ief   Ed it o o n   Jo u rn a o f   Ro b o ti c s an d   M e c h a tro n ics   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708       A   N o ve l I n teg r a ted   Du a l Micro n ee d le - Micr o flu id ic  I mp ed a n ce   F lo w     . . . .   ( Mu h a mma d   A s r a f Ma n s o r )   1521     M o h d   Rid z u a n   A h m a d   r e c e iv e d   th e   B . En g .   a n d   M . E n g .   d e g re e sin   e lec tri c a e n g in e e rin g   f ro m   Un iv e rsiti   Tek n o lo g M a la y sia   ( UT M ),   Jo h o r,   M a lay si a ,   in   2 0 0 0   a n d   2 0 0 4 ,   re sp e c ti v e l y ,   a n d   th e   P h . D. d e g re e in m i c ro - n a n o   sy ste m e n g in e e rin g f ro m   Na g o y a   Un iv e rsity ,   Na g o y a ,   Ja p a n ,   in   2 0 1 0 .   F ro m   M a y   2 0 0 0   t o   De c e m b e 2 0 0 1 ,   h e   re c e iv e d   a   Na ti o n a l   S c ien c e   F e ll o w sh ip   f ro m   th e   M in istry   o f   S c ien c e ,   Tec h n o lo g y   a n d   En v ir o n m e n t,   M a lay sia .   F ro m   Ju n e   to   No v e m b e 2 0 0 2 ,   h e   w a a   Re se a rc h   Off i c e in   th e   De p a rtm e n o f   Ro b o ti c a n d   M e c h a t r o n ics ,   UT M .   S i n c e   2 0 0 3 ,   h e   h a b e e n   a   L e c tu re in   t h e   De p a rtme n o f   Ro b o ti c a n d   M e c h a tro n ics ,   F a c u lt y   o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   UT M ,   w h e re   sin c e   2 0 1 1   h e   h a b e e n   a ls o   a   P r in c ip le  Re se a rc h e a th e   In sti tu te  o f   Ib n u   S in a ,   UT M .   His  re se a rc h   in tere sts  in c l u d e   m u lt iag e n ro b o ti c sy ste m ,   m icro /n a n o   m a n ip u lati o n ,   n a n o b io l o g y ,   b io m e c h a n ics ,   a n d   n a n o d e v ice s.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.