1
|
چکیده پایاننامه/رساله |
سیستمهای زیستحسگرمیکرو اپتو-الکترومکانیکی (BioMOEMS) در زمینههای گوناگونیاز جمله پایش بیماریها، تحقیقات دارویی،تشخیص آلایندهها، و مطالعات مایعات بیولوژیکی کاربرد دارند و بهویژه در کاربردهای نقطه مراقبتی (POC) بسیار مؤثر و کارآمد هستند. هدف این پایاننامه پیشنهاد و شبیه سازی ساختارهای جدید زیستحسگر های میکرو اپتو-الکترومکانیکی برای سنجش مولکولهای حیاتی و غلبه بر چالشهای آن است. در این پایاننامه، دو زیستحسگر نوین MOEMS بر اساس مدولاسیون شدت نور و مدولاسیون طول موج معرفی شده است. دستگاههای طراحیشده برای تشخیص پروتئین آنتیژن اختصاصی پروستات (PSA) و DNA ویروس هپاتیت به منظورپایش بیماریهای مرتبط با آن به کار میروند.حسگر زیستی پیشنهادی اول با ساختار مکانیکی خمپایه تاشده و حسگر زیستی پیشنهادی دوم با ساختارمکانیکی دیافراگم عملیات سنجش را انجام میدهند. مولکولهای هدف باعث انحراف مکانیکی در ساختار مکانیکی میشوند؛ سپس، بوسیله مدار خوانش نوری جابهجاییهای مکانیکی خواندهمیشود. در حسگر زیستی اول توان نوری منتقل شده از طریق انگشت متصل به این ساختار، متناسب با غلظت ورودی مدوله میشود. سپس، یک آشکارساز نوری، توان نوری مدوله شده را اندازهگیری میکند، که خروجی این حسگر بهسادگی یک جریان مرتبط با غلظت مولکولهای هدف است. مدار خوانش به کار رفته با طول موج1550 نانومتر و توان لیزر 1 میکرووات عمل میکند. ابعاد زیستحسگر پیشنهادی اول ییی×ییی×ی میکرومتر مکعب در نظر گرفته شده است، که این حسگر را به اندازهی کافی کوچک و مناسب برای یکپارچهسازی میسازد.در حسگر زیستی دوم نیز طیف طول موج خروجی بوسیله جابهجایی دیافراگم و لایه سیلیکونی متصل به آن ، متناسب با غلظت ورودی مولکول هدف مدوله میشود، به صورتی که پیک طیف طول موج اولیه و بدون ورود مولکولهای هدف به آن برابر 1680 نانومتر است و برای غلظت های 1000 نانوگرم بر میلیلیتر مولکول پی اس ای تا 1505 و برای غلظت 28.3 نانو مولار دی ان ای هپاتیت تا 1503 نانو متر جابهجا میشود.ابعاد زیست حسگر پیشنهادی دوم نیز برابر350×40×1 میکرو متر مکعب است که ابعاد به نسبت بسیار کوچکی دارد. هر دو ساختار بسیار ساده و دقیق میباشند و قابلیت پیادهسازی و تجاریسازی نمودن حسگر برای کاربرد های نقطه مراقبتی و تجهیزات مقرون به صرفه و دستی را دارند.
|
| شنبه | 1404/03/31 | 10:00 | حسین بهرامیان ریگکی | طراحی و شبیه سازی حسگر زیستی مبتنی بر سامانههای میکرو/نانو الکترومکانیکی (MEMS/NEMS) با استفاده از روشهای نوری | دانشکده مهندسی برق - الکترونیک و مخابرات | کارشناسی ارشد ناپیوسته | | آرش یزدان پناه | | علیرضا حسن زاده، ابراهیم ندیمی |