Printed-Sensor-on-Chip devices – Aerosol jet deposition of thin film relative humidity sensors onto packaged integrated circuits

In this paper we report on the development of an aerosol jet printed sensing platform integrating elements of silicon and printed electronics. To demonstrate the technology, thin film humidity sensors have been fabricated over the top surface and sides of pre-packaged integrated circuits using a combination of direct-write aerosol jet deposition and drop-casting. The resistive based sensor consists of an aerosol jet deposited interdigitated nano-particle silver electrode structure overlaid with a thin film of Nafion® acting as a humidity sensitive layer. The fabricated sensor displayed a strong response to changes in relative humidity over the tested range (40% RH to 80% RH) and showed a low level of hysteresis whilst undergoing cyclic testing. The successful fabrication of relative humidity sensors over the surface and pins of a packaged integrated circuit demonstrates a new level of integration between printed and silicon based electronics − leading to Printed-Sensor-on-Chip devices. Whilst demonstrated for humidity, the proposed concept is envisaged to work as a platform for a wide range of applications, from bio-sensing to temperature or gas monitoring

Insights on Capacitive Interdigitated Electrodes Coated with MOF Thin Films: Humidity and VOCs Sensing as a Case Study

A prototypical metal-organic framework (MOF), a 2D periodic porous structure based on the assembly of copper ions and benzene dicarboxylate (bdc) ligands (Cu(bdc)·xH2O), was grown successfully as a thin film on interdigitated electrodes (IDEs). IDEs have been used for achieving planar CMOS-compatible low-cost capacitive sensing structures for the detection of humidity and volatile organic compounds (VOCs). Accordingly, the resultant IDEs coated with the Cu(bdc)·xH2O thin film was evaluated, for the first time, as a capacitive sensor for gas sensing applications. A fully automated setup, using LabVIEW interfaces to experiment conduction and data acquisition, was developed in order to measure the associated gas sensing performance

Σύνθεση παραγώγων β-D-καρβαγλυκοπυρανοζυλαμίνης για την ανάπτυξη καρβασακχαρικών αναστολέων της φωσφορυλάσης του γλυκογόνου

Η φωσφορυλάση του γλυκογόνου (GP) είναι ένα από τα πιο σημαντικά ρυθμιστικά ένζυμα, τα οποία ελέγχουν την ομοιόσταση της γλυκόζης, έχοντας καταλυτικό ρόλο στη διάσπαση του αποθηκευμένου γλυκογόνου στον οργανισμό. Η αναστολή της GP αποτελεί έναν πολλά υποσχόμενο τομέα στη θεραπεία του σακχαρώδη διαβήτη τύπου ΙΙ και άλλων παθογενειών (π.χ. καρκίνος). Οι μοριακοί στροφείς είναι αρωματικές ενώσεις οι οποίες φθορίζουν υπό όρους. Όταν τα χρωμοφόρα αυτών των ενώσεων περιστρέφονται ελεύθερα, αποδιεγείρονται θερμικά, ενώ όταν η περιστροφή δεν ευνοείται (π.χ. σε περιβάλλοντα αυξημένου ιξώδους), εκπέμπουν φθορισμό. Ο γενικός στόχος της παρούσας εργασίας ήταν η σύνθεση καρβοκυκλικών αναλόγων ισχυρών αναστολέων του καταλυτικού κέντρου της GP. Η σύνθεση περιλαμβάνει ένα κοινό ενδιάμεσο, την β-D-καρβαγλυκοπυρανοζυλαμίνη, η οποία συντέθηκε σε 9 στάδια από εμπορικά διαθέσιμη δ-D-γλυκονολακτόνη σε 19% συνολική απόδοση. Η σύνθεση της, αποτελεί βελτιστοποίηση βιβλιογραφικών μεθόδων και περιλαμβάνει δύο διαστερεοεκλεκτικά στάδια και ένα στάδιο κλειδί, συνδυασμό αντίδρασης Swern με ολεφινίωση Horner–Wadsworth–Emmons. Φασματοσκοπικές μελέτες έδειξαν ότι οι ενώσεις παρουσιάζουν ιδιότητες μοριακού στροφέα, ενώ σε κινητικές in vitro μελέτες προσδιορίστηκε η σταθερά αναστολής. Επίσης, παρουσιάζεται η σύνθεση του καρβασακχαρικού ανάλογου της β-D-γλυκοπυρανοζυλο-ουρακίλης, στη σύνθεση της οποίας ο δακτύλιος της ουρακίλης δημιουργήθηκε μετά από κυκλοποίηση ενός κατάλληλου ανοιχτού παραγώγου ακρυλοϋλο-ουρίας. Αναμένεται ότι οι νέοι αναστολείς θα επιδείξουν ενισχυμένη σταθερότητα και φαρμακοκινητικές ιδιότητες.Glycogen phosphorylase (GP) is one of the most important regulatory enzymes that control glucose homeostasis, having a catalytic role in the breakdown of stored glycogen in the body. GP inhibition is a promising area in the treatment of type II diabetes mellitus and other pathologies (e.g., cancer). Molecular rotors are aromatic compounds that fluoresce conditionally. When the chromophores of these compounds rotate freely, they decay thermally, whereas when rotation is not favored (e.g., in environments of increased viscosity), they emit fluorescence. The overall aim of the present work was to synthesize carbocyclic analogs of potent inhibitors of GP's catalytic center. The synthesis includes a common intermediate, β-D-carbaglycopyranosylamine, which was synthesized in 9 steps from commercially available δ-D-gluconolactone in 19% overall yield. The synthesis, an optimization of literature methods, includes two diastereoselective steps and a key step, a combination of a Swern oxidation with Horner-Wadsworth-Emmons olefination. Spectroscopic studies showed that the compounds exhibit molecular rotor properties, while kinetic in vitro studies determined the inhibition constant. The synthesis of the carbaglucose analogue of β-D-glucopyranosyl-uracil is also presented, in the synthesis of which the uracil ring was generated after cyclization of a suitable open derivative of acryloyl urea. It is expected that the new inhibitors will exhibit enhanced stability and pharmacokinetic properties

Improving EMG based classification of basic hand movements using EMD

This paper presents a pattern recognition approach for the identification of basic hand movements using surface electromyographic (EMG) data. The EMG signal is decomposed using Empirical Mode Decomposition (EMD) into Intrinsic Mode Functions (IMFs) and subsequently a feature extraction stage takes place. Various combinations of feature subsets are tested using a simple linear classifier for the detection task. Our results suggest that the use of EMD can increase the discrimination ability of the conventional feature sets extracted from the raw EMG signal.</p