Advances in Skin, Wound and Tissue Repair
Advances in Skin, Wound and Tissue Repair
ASWTR
Medical Sciences
http://icml.ir
105
journal105
1735-3319
10.61882/aswtr
en
jalali
1397
6
1
gregorian
2018
9
1
15
2
online
1
fulltext
fa
طراحی نانوساختار سه لایۀ تنظیم پذیر و کاربرد آن در حسگرهای زیستی
Designing of a Tunable Three Layered Nanostructure and its Application in Biological Sensors
عمومى
General
پژوهشي
Research
<div style="text-align: justify;"><span style="font-family:Tahoma;"><span style="font-size:14px;"><span style="line-height:2;"><strong>مقدمه:</strong> در مقایسه با نانوذرات فلزی توپر، نانوپوستههای فلزی مُدهای پلاسمونی تنظیمپذیری را در ناحیۀ نزدیک مادون قرمز، جایی که جذب بافت زیستی کمترین است، نشان میدهند.<br>
<strong>روش بررسی:</strong> برای بهدست آوردن خواص پلاسمونیکی نانو­پوستۀ کروی سه­لایه، میدان الکتریکی موضعی تقویت شده که بهصورت نسبت میدان الکتریکی موضعی در هر نقطه روی سطح نانو پوسته به میدان الکتریکی فرودی خارجی تعریف میشود، با استفاده از تقریب شبه استاتیک محاسبه شده است. با حل معادلۀ لاپلاس کروی در سه­بعد و اعمال شرایط مرزی، میدان الکتریکی در هر ناحیه (داخل هستۀ نقره، لایۀ دیالکتریک میانی، پوستۀ خارجی نقره) محاسبه شده است. قلههای تشدید طیف پراکنده­شدۀ نانو­پوسته نسبت به تغییرات خیلی کوچک در ضریب شکست محیط اطراف حساس است. بنابراین، میتوان حساسیت نانو­پوسته را، که به­صورت شیب نمودار اختلاف بین قلههای تشدید طیف پراکنده­شده بر حسب ضریب شکست محیط اطراف (<span dir="LTR">Δλ/Δn</span>) تعریف میشود، محاسبه کرد.<br>
<strong>یافتهها: </strong>نتایج محاسبات نشان میدهد که نانو­پوستۀ طراحی­شده با داشتن قلههای پلاسمون در ناحیۀ مرئی امکان شناسایی بیو­مولکولهای موجود در خون را فراهم میکند. ضریب شکست محلول هموگلوبین در ناحیۀ مرئی از 413/1 تا 438/1 است که با توجه به نتایج به­دست­ آمده، چنین تغییراتی در ضریب شکست محیط اطراف یک زیست­حسگر دارای ضخامت پوستۀ نقره کمتر (حداکثر تا 3 نانومتر) با حساسیت <span dir="LTR">371.1 nm/RIU</span> قابل شناسایی است. همچنین، در سیستم نانو­پوسته با شعاع هستۀ کوچک یا دیالکتریک با ضخامت بیشتر، حساسیت بیشتر است. حساسیت نانو­پوسته با شعاع هستۀ 23 نانومتر برابر با <span dir="LTR">Δλ/Δn= 315.7 nm/RIU</span> است.<br>
<strong>نتیجهگیری:</strong> طیف پلاسمونی نانو­پوسته دارای دو قلۀ تشدید پلاسمون در ناحیۀ مرئی است که شناسایی دو مولکول را امکان­پذیر میسازد. نانو­پوسته خواص پلاسمونیکی تنظیم­پذیری را از خود نشان میدهد. در سیستمی با ضخامت پوستۀ نقره کمتر، دو قلۀ تشدید طیف پراکنده­شدۀ نانو­پوسته کاملاً مشخص و حساسیت سیستم بیشتر است. علاوه بر پارامترهای هندسی، ضریب شکست محیط اطراف نیز طیف پلاسمونی نانوپوسته را تحت تأثیر قرار میدهد که از این ویژگی در حسگری به روش جابهجایی طول موج تشدید پلاسمون میتوان استفاده کرد. به­عنوان نمونه، کوچکترین تغییر در غلظت خون و سطح اکسیژن در آن با حساسیت بالا قابل شناسایی است.</span></span></span></div>
پلاسمون سطحی موضعی, حسگر زیستی, نانو پوسته
25
18
http://icml.ir/browse.php?a_code=A-10-151-57&slc_lang=fa&sid=1
Maryam
Saliminasab
مریم
سلیمی نسب
1050031947532846003638
1050031947532846003638
No
PhD. Alumni, Department of Physics, Razi University, Kermanshah, Iran
گروه فیزیک، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
Farzad
Shirzaditabar
فرزاد
شیرزادی تبار
f.shirzadi@razi.ac.ir
1050031947532846003639
1050031947532846003639
Yes
Department of Physics, Razi University, Kermanshah, Iran
گروه فیزیک، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران