زیست حسگر بلور فوتونی برای تشخیص سریع باکتری‌ها در نواحی مادون قرمز و مرئی

واحدی, علی; فیروزی, فرشته; حقی پور, سیامک

زیست حسگر بلور فوتونی برای تشخیص سریع باکتری‌ها در نواحی مادون قرمز و مرئی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

علی واحدی ¹

فرشته فیروزی ²

سیامک حقی پور ³

¹ دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، ایران

² گروه مهندسی پزشکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، تبریز،ایران

³ گروه مهندسی پزشکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، تبریز، ایران

چکیده

زیست حسگر بلور فوتونی سه تایی یک بعدی برای تشخیص سریع و آسان باکتری‌ها به عنوان زیست حسگر نوری معرفی می‌شود. ساختار هوا/(AMB)N/D/(AMB)N/شیشه، حاوی یک لایه نقص بین دو ساختار تناوبی مشابه است که با خون طبیعی و آلوده به نمونه‌های باکتری پر می‌شود. در ساختار پیشنهادی، از مواد نقطه کوانتومی آلومینیوم گالیم نیترید و آرسنید گالیم استفاده شده است تا اثرات در نواحی مادون قرمز و مرئی مشاهده و مقایسه شود. نتایج نشان می دهد استفاده از مواد نقطه کوانتومی نیمه هادی AlxGa1-xN و GaAs در لایه‌ها، حساسیت را افزایش می‌دهد. این طراحی حساسیت متوسط nm/RIU 75/1093 و 66/316 را به ترتیب در نواحی مادون قرمز و مرئی فراهم می‌کند. چنین شبیه سازی‌هایی در پیشبرد تحقیقات آینده و افزایش دانش در این زمینه مفید خواهد بود.

کلیدواژه‌ها

زیست حسگر نوری

بلورفوتونی

باکتری

نقاط کوانتومی

موضوعات

nano

عنوان مقاله English

Photonic crystal biosensor for rapid detection of bacteria in infrared and visible regions

نویسندگان English

Ali Vahedi ¹

Fereshteh Firuzi ²

Siamak hagipour ³

¹ Department of Physics, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran

² Department of Medicine Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran.

³ Department of Medicine Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran.

چکیده English

A ternary one-dimensional photonic crystal biosensor is introduced as an optical biosensor for quick and easy detection of bacteria. The air/(AMB)N/D/(AMB)N/glass structure contains a defect layer between two similar periodic structures that are filled with normal blood and contaminated with bacterial samples. In the proposed structure, Aluminum Gallium Nitride and Gallium Arsenide quantum dots have been used to observe and compare the effects in the infrared and visible regions. The results show that the use of AlxGa1-xN and GaAs semiconductor quantum dots in the layers increases the sensitivity. This design provides an average sensitivity of 1093.75 and 316.66 nm/RIU in the infrared and visible regions respectively. Such simulations will be practical in advancing future research and enhancing knowledge in this field.

کلیدواژه‌ها English

Optical Biosensor

Photonic Crystal

Bacteria

Quantum Dots