طراحی و ساخت زیست حسگر فیبر نوری باریک شده برای تشخیص پروتئین استرپتاویدین

مظلوم دیزجی, بهاره; واحدی, محمد; ملکی, علی; ثقفی فر, حسین

doi:10.47176/ijpr.22.3.51454

طراحی و ساخت زیست حسگر فیبر نوری باریک شده برای تشخیص پروتئین استرپتاویدین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

بهاره مظلوم دیزجی ¹

محمد واحدی ¹

علی ملکی ²

حسین ثقفی فر ³

¹ فیزیک دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

² شیمی دانشگاه علم و صنعت ایران/تهران

³ مرکز تحقیقات علوم و فناوری اپتیک و لیزر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر/ اصفهان

https://doi.org/10.47176/ijpr.22.3.51454

چکیده

این مقاله به معرفی و ساخت زیست‌ حسگر بر مبنای فیبر نوری باریک شده با استفاده از جابه‌جایی طیف خروجی در حضور بافر PBS و استرپتاویدین حل شده در آن می‌پردازد. فیبر نوری باریک شده با طول یک سانتی‌متر و قطر کمر ٢٤ و ١۸ میکرون با استفاده از شعلۀ هوا-گاز ساخته شده است. طیف ‌سنجی فیبر نوری باریک شده با استفاده از چشمۀ نور پهن باند و تحلیلگر طیف نوری (OSA) در بازۀ طول موجی٤٠ نانومتر انجام شد. در ادامه، تأثیر تغییر ضریب شکست محیط اطراف فیبر نوری نازک شده و وجود استرپتاویدین بر طیف خروجی مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش‌ها بر روی بافر PBS انجام شده است. نشان داده می‌شود که با اضافه کردن استرپتاویدین، طیف خروجی به سمت چپ جا‌به‌جا می‌شود. بیشترین مقدار حساسیت به دست آمده nm/mg/ml ٢۹٠ است.

کلیدواژه‌ها

فیبر نوری باریک شده

حسگر زیستی

ضریب شکست

استرپتاویدین

بافرهای زیستی

20.1001.1.16826957.1401.22.3.18.2

موضوعات

اپتیک و فوتونیک

عنوان مقاله English

Design & construction of a tapered optical fiber sensor for the detection of streptavidin protein

نویسندگان English

Bahareh Mazlum Dizaji ¹

Mohammad Vahedi ¹

Ali Maleki ²

Hossein Saghafifar ³

¹ School of Physics, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran

² Catalysts and Organic Synthesis Research Laboratory, Department of Chemistry, Iran University of Science and Technology, Tehran 16846-13114, Iran

³ Optics & Laser Science and Technology Research Center, Malek Ashtar University of Technology, Isfahan, Iran

چکیده English

This paper presents the fabrication process and operation of a bio-sensor based on tapered optical fiber by using optical spectrum shift in the presence of PBS buffer and dissolved streptavidin. The taper-fiber sensors are 18 and 24 μm in diameter and are fabricated by use of an oxy-butane torch. The optical spectrum is obtained using a broadband light source and an optical spectrum analyzer (OSA) in a 40 nm wavelength range. The existence of streptavidin on the tapered fiber surface is confirmed. The experiments on PBS buffer have shown that, the output spectrum demonstrates a red-shift by adding the streptavidin. The maximum sensitivity obtained is 29000 nm/RIU.

کلیدواژه‌ها English

tapered fiber

biosensor

streptavidin

biological buffer

F Vollmer, Doctoral Dissertation, Rockefeller University (2004).
P Drašar, listy 107, 2 (2013) 187.
W Yu, et al., Sens. Actuators B: Chem. 228 (2016) 322.
S Duan, et al., Nanophotonics 9, 1 (2020) 177.
Z Wang, et al., Optic. express 29, 26 (2021) 43793.
G Zhu, et al., Photonic Sens. 11, 4 (2021) 418.
K Li, W Zhou, and S Zeng. Sensors 18, 10 (2018) 3295.
C Ribaut, et al., Biosen Bioelectron 77 (2016) 315.
Y Huang, et al., Optic. express 23, 21 (2015) 26962.
A Abel, et al., Anal. Chem. 68, 17 (1996) 2905.
H Latifi, et al., Photonic Sens. 2, 4 (2012) 340.
A M Valadez, et al., Sensors 9, 7 (2009) 5810.
B D Gupta and C D Singh, Optic. 33, 13 (1994) 2737.
F S Ligler, et al., Immunomethods 3, 2 (1993) 122.
S Mena, et al., Biomedic. Optic. (2018) 166.
A Urrutia, et al., Sen. (2016) 1.
T K D Keng, Doctoral Dissertation, Polytechnic Institute of New York University (2009).
O Elebi, et al., IEEE Photo. Technol. Lett. 19, 9 (2007) 656.
F Lissillour, et al., Optic. Lett. 26, 14 (2001) 1051.