محمدحسین حیدرشناس - دپارتمان مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید چمران،
امین رضا نقره آبادی - دپارتمان مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید چمران

در این مقاله مدل ریاضی بایوحسگر آمپرسنجی برای شبیه سازی بایوحسگر سادویچی با جنس پلی -فنلوکسید بسط داده و ارایه شد. مدل شامل ترمهای غیر خطی است که بر اساس معادله واکنش -نفوذ میکاییلیس-منتن در معادله واکنش آنزیم وجود دارند. معادله میکاییلیس - منتن برای دو قسمت نفوذ و لایه آنزیم نوشته شد. با استفاده از کد المان محدود، مدل ریاضی بایوحسگر شامل دسته معادلات دیفرانسیلی و شرایط مرزی مربوط به این دسته معادلات بوسیله روش تفاضل محدود حل شدند. سپس با استفاده از همین حل، تاثیر ضخامت و نفوذپذیری در لایه آنزیم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که در غلظت زیاد بایومولکول هدف، با افزایش ضخامت لایه آنزیم ، بیشینه جریان خروجی از بایوحسگر تغییر محسوسی میکند. نتایج ارایه شده حاکی از آن است که افزایش ضخامت لایه فیلتر در این بایوحسگر، الزاما به معنی کاهش جریان خروجی و حساسیت بایوحسگر نیست و به غلظت اولیه بایومولکول هدف نیز بستگی دارد. همچنین نشان داده شد که با افزایش غلظت اولیه بایومولکول هدف، بیشینه جریان افزایش مییابد و حساسیت بایوحسگر برای تشخیص بایومولکول بیشتر میشود.

بایوحسگرساندویچی، نفوذپذیری، مدل سازی، شبیهسازی