KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi dergisi / 2017 / Cilt: 32 - Sayı: 1

Fotonik Kristal Levhalı Biyosensörler ve Uygulamaları

Photonic Crystal Slab Biosensors and its Applications

Utku ERDİVEN
Faruk KARADAĞ
Sayfa
133–140
Yayın Tarihi
2017-03-15
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Hesaplamalar, MIT Elektromanyetik Denklem Yayılımına dayalı zamanda sonlu farklar yöntemi yazılımı ile yapılmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, fotonik kristalden tasarlanan biyosensör cihazı için rezonans frekansını değiştiren sıvı ortamın kırılma indisine ve titanyum dioksit (TiO2) birim hücre içindeki küresel gümüş metal nanopartikülünün yarıçapına bağlı olarak değişen dolgu faktörü, duyarlılık, kalite faktörü ve lokal yoğunluk incelendi.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu yapı tipik olarak protein-protein etkileşimi, ilkel hücrelerin görüntülenmesi, kanser hücresi metastazının var olup olmadığının, enzim ve Deoksiribonükleik asit (DNA) mikrodizilerin belirlenmesi için kullanılır.
💡
Sonuç & Katkı:Hesaplamalar, MIT Elektromanyetik Denklem Yayılımına dayalı zamanda sonlu farklar yöntemi yazılımı ile yapılmıştır.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Fotonik kristal · Optik biyosensör · Kalite faktörü

Özet

Bu çalışmada, fotonik kristalden tasarlanan biyosensör cihazı için rezonans frekansını değiştiren sıvı ortamın kırılma indisine ve titanyum dioksit (TiO2) birim hücre içindeki küresel gümüş metal nanopartikülünün yarıçapına bağlı olarak değişen dolgu faktörü, duyarlılık, kalite faktörü ve lokal yoğunluk incelendi. Bu yapı tipik olarak protein-protein etkileşimi, ilkel hücrelerin görüntülenmesi, kanser hücresi metastazının var olup olmadığının, enzim ve Deoksiribonükleik asit (DNA) mikrodizilerin belirlenmesi için kullanılır. Önerilen hesaplamalar, rezonant dalga boyundaki kaymayı görmek için iki boyutlu TiO2 fotonik kristal yapısında yaratılan boşluklarının kare örgüsünü ve hava boşluklarına yerleştirilen küçük bir küresel nanopartikülünü kapsamaktadır. Hesaplamalarda örgü sabiti olarak (a= 1 μm) kullanıldı. Analizler 1500-1550 nm dalga boyu aralığında yapıldı. Hesaplamalar, MIT Elektromanyetik Denklem Yayılımına dayalı zamanda sonlu farklar yöntemi yazılımı ile yapılmıştır.

Abstract

In this study, filling factor, sensitivity, quality factor, and local density of states variation depending on resonance frequency changing refractive index of liquid medium and radius of spherical silver metal nanoparticle inside unit cell for titanium dioxide (TiO2) photonic crystal slab biosensor device is investigated. This structure is typically used for protein-protein interaction, display of primitive cells, cancer cell metastasis, enzyme detection, Deoxyribonucleic acid (DNA) microarrays. Proposed calculations include a square lattice of air holes created in two-dimensional TiO2 photonic crystal structure and a small spherical sphere nanoparticle into the air holes is put in order to see shift in resonant wavelength’s. Lattice constant (a= 1 μm) was used in the calculations. Analyses have been performed in the wavelength range of 1500-1550 nm. The calculations were made by software MIT Electromagnetic Equation Propagation based finite-difference time-domain method.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ERDİVEN, U., KARADAĞ, F. (2017). Fotonik Kristal Levhalı Biyosensörler ve Uygulamaları. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi dergisi, Cilt: 32 - Sayı: 1, 133–140. https://ajindex.com/articles/715395

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (12)

  1. Yun, M., Wan, Y., Liang, J., Xia, F., Liu, M., Ren, L., 2012. Multi-Channel Biosensor Based on Photonic Crystal Waveguide and Microcavites, Optik, vol. 123, pp. 1920-1922
  2. See, G. G., Naughty, M. S., Tang, T., Bonita, Y., Joo, J., Trefonas, P., Deshpande, K., Kenis, P. J. A., Nuzzo, R. G., Cunningham, B. T., 2015. Region Specific Enhancement of Quantum Dot Emission using Interleaved Two-Dimensional Photonic Crystals, Applied Optics, vol. 54, no. 9, pp. 2302-2308
  3. Chen, W., Long, K. D., Lu, M., Chaudhery, V., Yu, H., Choi, J. S., Polans, J., Zhuo, Y., Harley, B. A., Cunningham, B. T., 2013. Photonic Crystal Enhanced Microscopy for Imaging of live cell adhesion, Analyst, vol. 138, no. 20. pp. 5886-5894
  4. Cunningham, B. T., Zhang, M., Zhuo, Y., Kwon, L., Race, C., 2014. Review of recent advances in Biosensing with Photonic Crystals, IEEE Sensors Journal, 2014 IEEE Sensors Conference, Doi. 10.1109/JSEN.2015. 2429738, April 2015
  5. Zhang, M., Peh, J., Hergenrother, P. J., Cunningham, B. T., 2014. Detection of Protein-Small Molecule Binding using a Self-Referencing External Cavity Laser Biosensor, J. Am. Chem. Soc., vol. 136, pp. 5840-5843
  6. Peterson, R. D., Cunningham, B. T., Andrade, J., 2014. A Photonic Crystal Biosensor Assay for Ferritin Utilizing Iron-Oxide Nano Particles, Biosens. and Bioelectron., Vol. 56, pp. 320-327
  7. Shamah, S. M., Cunningham, B. T., 2011. Label-free Cell-based Assays using Photonic Crystal Optical Biosensors, Analyst, vol. 136, pp. 1090-1102
  8. Tan, Y., Sutanto, E., Alleyne, A. G., Cunningham, B. T., 2014. Photonic Crystal Enhancement of a Homogeneous Fluorescent Assay using Submicron Fluid Channels Fabricated by E-jet Patterning, J. Biophotonics, Vol. 3-4, pp. 266-275
  9. Pineda, M. F., Chan, L. L., Kuhlenschmidt, T., Kuhlenschmidt, M., Cunningham, B.T., 2009. Rapid Label-free Selective Detection of Porcine Rotavirus using Photonic Crystal Biosensors, IEEE Sensors Journal, vol. 9, no. 4, pp. 470-477
  10. Jardinier, E., Pandraud, G., Pham, M. H., French, P. J., Sarro, P. M., 2009. Atomic Layer Deposition of TiO2 Photonic Crystal Waveguide Biosensors, J. Phys., Conf. Series 187, 012043
  11. Kafi, A. K. M., Wu, G., Chen, A., 2008. A Novel Hydrogen Peroxide Biosensor Based on the Immobilization of Horseradish Peroxidase onto Au-modified Titanium Dioxide Nanotub Arrays, Biosens. Bioelectron., vol. 24, pp. 566-571
  12. Cunningham, B. T., Li, P., Schulz, S., Lin, B., Baird, C., Gerstenmaier, J., Genick, C., Wang, F., Fine,