طراحی حسگر زیستی تشدید پلاسمون سطحی شامل بلور فوتونی یک‌بعدی برای تشخیص بیماری سرطان

شریفی, مریم; پاشایی عدل, حمید; تجلی, حبیب; بهرامپور, علیرضا

doi:10.18869/acadpub.ijpr.16.2.133

طراحی حسگر زیستی تشدید پلاسمون سطحی شامل بلور فوتونی یک‌بعدی برای تشخیص بیماری سرطان

نویسندگان

مریم شریفی ¹

حمید پاشایی عدل ²

حبیب تجلی ³

علیرضا بهرامپور ⁴

¹ دانشکده علوم و فناوری‌های نوین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته کرمان، کرمان

² دانشکده فیزیک، دانشگاه تبریز، تبریز

³ دانشکده فیزیک، دانشگاه تبریز، تبریز قطب علمی فوتونیک، پژوهشکده فیزیک کاربردی و ستاره شناسی، دانشگاه تبریز، تبریز

⁴ دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران

https://doi.org/10.18869/acadpub.ijpr.16.2.133

چکیده

در سال‌های اخیر پیشرفت و توسعه حسگرهای زیستی با حساسیت بالا از اهداف اصلی دانشمندان برای تشخیص و جلوگیری از بیماری به شمار می‌آید. بر این اساس در این مقاله، حسگر زیستی تشدید پلاسمونی سطحی بر پایه ساختارهای لایه‌ای یک‌بعدی طراحی شده است. با توجه به این موضوع که کیفیت حسگرهای زیستی تشدید پلاسمون سطحی شدیداً به نیم‌پهنا و مقدار بازتابندگی در منحنی تشدید پلاسمونی وابسته است، با استفاده از روش ماتریس انتقال، ساختار جدید طلا/ نقره/ نقص / برای ارضای این دو شرط ارائه گردیده است. همچنین حساسیت این حسگر محاسبه شده و از آن برای تشخیص سرطان خون در سلول های یورکات استفاده شده است.

کلیدواژه‌ها

بلور فوتونی یک‌بعدی

حسگر زیستی تشدید پلاسمون سطحی

روش ماتریس انتقال

عنوان مقاله English

Design of surface plasmon resonance biosensor with one dimensional photonic crystal for detection of cancer

نویسندگان English

M Sharifi ¹

H Pashaei Adl ²

H Tajalli ³

A Bahrampour ⁴

چکیده English

In recent years, development of highly sensitive biosensors is the main purpose of researchers to diagnose and prevent diseases. Accordingly, in this paper, surface plasmon resonance (SPR) biosensor has been designed based on one dimensional layered structures. With regard to the fact that the quality of SPR sensors strongly depends on the reflectance amplitude and full width at half maximum (FWHM) of the SPR curves, a novel structure, , is presented using transfer matrix method (TMM), to satisfy these two condition. Besides, the sensitivity of this biosensor has been calculated and it has been employed to diagnose leukemia for Jurkat cells.

کلیدواژه‌ها English

one-dimensional photonic crystal

surface plasmon resonance biosensor

transfer matrix method

1. N Paras Prasad, “Introduction to Biophotonics”, John Wiley & Sons (2003).
2. W Su, G Zheng, and X Li, Optik 124, (2013) 5161.
3. S A Darmanyan, M neviere, and A A Zakhidov, Optics. Comm. 225 (2003) 233.
4. J Lagois, Solid State Comm. 39 (1981) 563.
5. J Matsuura, M Fukui, and O Tada, Solid State Comm. 45 (1983) 157.
6. M Fukui and H Dohi, J. Phys. C 17 (1984) 1783.
7. X J Liang, A Q Liu, X M Zhang, P H Yap, T C Ayi and H S Yoon, Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems 2 (2005) 1712.
8. B H Ong, X Yuan, S C Tjin, J Zhang, and H M Ng, Sensors and Actuators B 114 (2006) 1028.
9. D Habauzit, J Chopineau, and B Roig, Anal. Bioanal. Chem. 387 (2007) 1215.
10. M A Ordal, L L Long, R J Bell, S E Bell, R R Bell, R W Alexander, and C A Ward, Appl. Optics 22 (1983) 1099.
11. A Stefan Maier, Plasmonics Fundamentals and Applications, Springer (2007).