فهرست

ساخت نانو تحربک گر/حسگر الکتریکی بر پایه نانو لوله های کربنی عمودی جهت ایجاد تحریک الکترومغناطیسی بر روی سلولهای سرطان ریه و سنجش همزمان اثرات بر حیات سلولها

نشریه: سال چهارم-شماره ۱-بهار ۱۳۹۶ - مقاله 6   صفحات :  49 تا 53



کد مقاله:
nm-227

مولفین:
سعید رفیع زاده: دانشگاه تهران - دانشکده مهندسی برق
محمد عبدالاحد


چکیده مقاله:

سنسوری امپدانسی بر پایه کربن نانوتیوب ها طراحی شده که به وسیله آن می توان به سلول ها، تحریک الکترومغناطیسی داد و به صورت همزمان با سیگنال امپدانسی بین الکترود ها میزان زنده بودن سلول ها را حس کرد. از موجتاب خازنی در فرکانس 940 مگاهرتز با شدت تابش dbm 7 به مدت 5 دقیقه برای تحریک سلول های آرام گرفته بر سطح سنسور استفاده شده است. نتایج امپدانسی نشان می دهد که میزان زنده ماندن سلول های تحریک یافته بسیار کمتر از سلول های تحریک نشده است. پاسخ سنسور هایی با هندسه مشابه و بدون نانوتیوب هم اندازه گیری شده که در آنها اثر مخرب شبیه آنچه برای سنسور های نانوتیوب دار مشاهده شده، دیده نمی شود. این مهم بیش از پیش حاکی از نقش کلیدی نانوتیوب ها در القای تحریکات است. مکانیزمی بر پایه تجمع بار به وسیله امواج بر نوک نانوتیوب ها و القای بی تعادلی باری به سلول های آرام گرفته بر آنها در اثر این تجمع پیشنهاد شده است. این سنسور می تواند در آزمایشگاه بر تراشه های تشخیصی و درمانی مختلفی به کار گرفته شود.


Article's English abstract:

A carbon nanotubes CNTs based impedimetric biosensor has been applied in direct interaction with lung cancer cells for both enhancing and monitoring their electro-disruption effects initiated by 940MHz pulsed external electromagnetic wave. CNT-free sensors also have been tested. Noticeable difference between the impedance responses has been observed. A mechanism for dielectric response of VAMWCNTs to these electric fields is proposed due to charge accumulation on the tips of the tubes penetrated to the cell membrane which might induce ionic perturbation into the cell inner part. Our novel modality is that the cells’ destruction caused by such charge inductions could be electrically detected with the same nanotubes in an architecture of a biosensor.


کلید واژگان:
کربن نانوتیوب- سلول های سرطانی- امواح الکترومغناطیسی

English Keywords:
CNT- Cancer Cells- Electromagnetic Wave

منابع:

English References:
[1] T. T. Ebbesen, T. W., Lezec H. J., Hiura H., Bennett J. W., Ghaemi H. F, “Electric conductivity of individual carbon nanotubes,” Nature, vol. 382. pp. 54–56, 1996. [2] L.-M. Peng, Z. Zhang, and S. Wang, “Carbon nanotube electronics: recent advances,” Mater. Today, vol. 17, no. 9, pp. 433–442, Nov. 2014. [3] A. T. Lawal, “Synthesis and utilization of carbon nanotubes for fabrication of electrochemical biosensors,” Mater. Res. Bull., vol. 73, pp. 308–350, Jan. 2016. [4] M. Abdolahad, M. Janmaleki, M. Taghinejad, H. Taghnejad, F. Salehi, and S. Mohajerzadeh, “Single-cell resolution diagnosis of cancer cells by carbon nanotube electrical spectroscopy,” Nanoscale, vol. 5, no. 8, pp. 3421–3427, Mar. 2013. [5] M. Abdolahad, Z. Sanaee, M. Janmaleki, S. Mohajerzadeh, M. Abdollahi, and M. Mehran, “Vertically aligned multiwall-carbon nanotubes to preferentially entrap highly metastatic cancerous cells,” Carbon N. Y., vol. 50, pp. 2010–2017, 2012. [6] M. Abdolahad, M. Taghinejad, H. Taghinejad, M. Janmaleki, and S. Mohajerzadeh, “A vertically aligned carbon nanotube-based impedance sensing biosensor for rapid and high sensitive detection of cancer cells,” Lab Chip, vol. 12, no. 6, pp. 1183–1190, Feb. 2012. [7] D. Cai, D. Blair, F. J. Dufort, M. R. Gumina, Z. Huang, D. Wagner, D. Canahan, K. Kempa, Z. F. Ren, and T. C. Chiles, “Interaction between carbon nanotubes and mammalian cells: characterization by flow cytometry and application,” Nanotechnology, vol. 19, no. 34, pp. 1–10, 2009. [8] V. Raffa, G. Ciofani, S. Nitodas, T. Karachalios, D. D’Alessandro, M. Masini, and A. Cuschieri, “Can the properties of carbon nanotubes influence their internalization by living cells?,” Carbon N. Y., vol. 46, pp. 1600–1610, 2008. [9] D. Dragoman and M. Dragoman, “Electromagnetic wave propagation in dense carbon nanotube arrays,” J. Appl. Phys., vol. 99, no. 7, pp. 076106–076106–3, Apr. 2006. [10] G. Y. S. M. V. Shuba, “Radiofrequency field absorption by carbon nanotubes embedded in a conductive host,” J. Appl. Phys., vol. 108, no. 11, pp. 114302 – 114302–10, 2010. [11] D. Sebastiani and K. Kudin, “Electronic response properties of carbon nanotubes in magnetic fields Cited by me,” ACS Nano, vol. 2, no. 4, pp. 661–668, 2008. [12] M. Kibalchenko, M. C. Payne, and J. R. Yates, “Magnetic response of single-walled carbon nanotubes induced by an external magnetic field,” ACS Nano, vol. 5, no. 1, pp. 537–545, 2011. [13] Z. L. Wang, R. P. Gao, P. Poncharal, W. A. de Heer, Z. R. Dai, and Z. W. Pan, “Mechanical and electrostatic properties of carbon nanotubes and nanowires,” Mater. Sci. Eng. C, vol. 16, no. 1–2, pp. 3–10, Oct. 2001. [14] P. Poncharal, Z. L. Wang, D. Ugarte, and W. A. de Heer, “Electrostatic Deflections and Electromechanical Resonances of Carbon Nanotubes,” Science (80-. )., vol. 283, p. 1513, Mar. 1999.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 864
تعداد دریافت فایل مقاله : 35



طراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورکطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک