طراحی، شبیهسازی و بهینهسازی سنسورهای بیوالکتریک-پلاسمونیک

مشاهده و آشکارسازی دقیق تر ساختارهای زیستشناسی و بیوالکتریک نیازمند توسعه روزافزون ساختارهای اندازهگیری و مشاهده از قبیل میکروسکوپ و سنسورهای اندازهگیری میباشد. ساختارهای اندازهگیری که از نور مرئی استفاده میکنند، محدودیت طول موج نور مرئی را برای اندازهگیری دارا هستند در صورتیکه بسیاری از ساختارهای مهم زیستشناسی و بیوالکتریک دارای ابعاد کوچکتر از آن میباشد. در سالهای اخیر روشهای مختلفی برای غلبه بر این محدودیت توسط محققین پیشنهاد، گسترش و مورد استفاده قرار گرفتهاست. یکی از ساختارهای جدیدی که قادر به اندازهگیری ابعاد زیر طول موج میباشد، ساختارهای مبتنی بر سامانههای پلاسمونیک و پلاریتونی هستند. در دهههای اخیر سامانههای پلاسمونیکی گسترش یافته و استفاده از آنها رو به افزایش است. از جمله کاربردهای آنها میتوان به ساخت سوییچها، حسگرها و لنزها اشاره کرد. بیشترین کاربرد سامانههای پلاسمونی در طراحی سنسورها و بیوسنسورهاست. در این مقاله طراحی و شبیهسازی حسگرهایی بر پایهی پلاسمونیک انجام شدهاست که انتظار میرود نتایج آن در مشاهده و اندازهگیری ساختارهای ریز(زیر طول موجی) و ساخت دستگاههای بیمارستانی برای اندازهگیری در لحظهی ساختارهای زیستی و به خصوص سلولهای سرطانی کمککننده باشند. در این پژوهش از نرمافزار FDTD برای شبیهسازی استفاده شده که به تغییرات ضریب شکست حساس بوده و در نهایت با نمایش آن، به تشخیص سلول و بافت سالم از سرطانی کمک میکند

Keywords:

بیوسنسور , پلاسمونیک , پلاریتون , گرافن