|
|
پژوهش های نوین فیزیک، جلد ۱۰، شماره ۱، صفحات ۷۱-۸۱
|
|
|
| عنوان فارسی |
آزمایشگاه بر روی فیبرنوری نوک مقعر مبتنی بر تشدید پلاسمون سطحی جایگزیده برای حسگری همزمان ضریبشکست و دما |
|
| چکیده فارسی مقاله |
زیستحسگرهای فیبرنوری به دلیل حساسیت بسیار بالا و قابلیت شناسایی تغییرات کوچک در نمونههای زیستی، ابزاری موثر برای تشخیص زودهنگام بیماریها محسوب میشوند. حسگرهای غیرنشاندار مبتنی بر اندازهگیری تغییرات ضریب شکست، با ادغام فناوری پلاسمون سطحی جایگزیده عملکرد بسیار بهتری از نظر حساسیت و انتخابپذیری به دست میآورند. در این مقاله حسگر فیبرنوری LSPR دوگانه مبتنی بر ساختار نوک مقعر با استفاده نانو ذرات ترکیبی از نانو ذرات طلا و نانو ذرات هسته@پوسته طلا@نقره برای اندازهگیری ضریبشکست و دما توسعه داده شده است. حساسیت ضریب شکستی حسگر مبتنی بر نانو ذرات طلا و هسته/پوسته در بازه ضریب شکستی 1.3332-1.3604 RIU به ترتیب برابر با1845.71 nm/RIU و 1984.58 nm/RIU بدست آمده است. در ساختار LSPR دوگانه مبتنی با نانو ذرات ترکیبی حساسیت ضریب شکستی برای هریک از طول موج های تشدیدی پلاسمون سطحی جایگزیده 1567.67 nm/RIU و 1787.73 nm/RIU بدست آمده است. کاهش حساس ضریبشکستی نسبت به ساختار یگانه نانو ذرات بدلیل کاهش چگالی سطحی هر یک از نانو ذرات است که قابل چشمپوشی میباشد. یکی از چالشهای مهم در عملکرد دقیق حسگرهای فیبرنوری، تأثیر تغییرات دمایی بر نتایج اندازهگیری است. حساسیت دمایی LSPR دوگانه در بازه دمایی 20-50℃ ، برای نانو ذرات طلا و هسته/پوسته بترتیب SAu=-1.2 nm℃ و SCS=-1.32 nm℃ بدست آمده است. برای کاهش حساسیت متقابل، از یک ماتریس حساسیت استفاده شده است که امکان اندازهگیری همزمان دقیق ضریب شکست و دما را فراهم میکند. نتایج بدست آمده نشان میدهد حسگر توسعه یافته بعنوان آزمایشگاه بر روی نوک فیبرنوری کاندیدای بسیار مناسبی برای پایش های دوگانه کاربردهای زیست حسگرهای فیبرنوری غیرنشاندار است.
|
|
| کلیدواژههای فارسی مقاله |
آزمایشگاه بر روی نوک فیبر نوری،غیرنشاندار،ضریبشکست،دما،تشدید پلاسمون سطحی جایگزیده،نانو ذرات هسته/پوسته، |
|
| عنوان انگلیسی |
Concave-Tip Lab-on-Fiber Based on Localized Surface Plasmon Resonance for Simultaneous Refractive Index and Temperature Sensing |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Fiber optic biosensors are highly effective tools for early disease diagnosis due to their exceptional sensitivity and low detection limit of biological samples. Label-free sensors based on refractive index (RI) variation measurements exhibit enhanced sensitivity and selectivity when integrated with localized surface plasmon resonance (LSPR) technology. In this study, a dual LSPR fiber optic sensor based on a concave-tip structure combined with hybrid nanoparticles (NPs) of gold nanoparticles (AuNPs) and gold@silver core-shell NPs (CSNPs) is developed for simultaneous detection of RI and temperature. The RI sensitivity of sensors functionalized with AuNPs and CSNPs was measured at 1845.71 nm/RIU and 1984.58 nm/RIU within the RI range of 1.3332 to 1.3604 RIU, respectively. For the dual LSPR sensor incorporating hybrid NPs, the RI sensitivities corresponding to the two resonance wavelengths were found to be 1567.67 nm/RIU and 1787.73 nm/RIU. The slight reduction in sensitivity compared to single NP configurations is due to a decrease in surface NP density, which is negligible. A critical challenge in fiber optic sensor operation is the influence of temperature fluctuations on measurement accuracy. To address this issue, the temperature sensitivity of the dual LSPR sensor was measured in the range 20–50°C, resulting SAu = –1.2 nm/°C and SCS = –1.32 nm/°C for AuNPs and CSNPs, respectively. To mitigate cross-sensitivity, a sensitivity matrix was employed, enabling accurate simultaneous measurement of RI and temperature. These results demonstrate that the developed lab-on-fiber sensor is a promising candidate for dual-parameter monitoring in label-free fiber optic biosensing applications.
|
|
| کلیدواژههای انگلیسی مقاله |
آزمایشگاه بر روی نوک فیبر نوری,غیرنشاندار,ضریبشکست,دما,تشدید پلاسمون سطحی جایگزیده,نانو ذرات هسته/پوسته |
|
| نویسندگان مقاله |
محمد مهدی باباخانی فرد |
دانشگاه شهید بهشتی
محمد اسماعیل زیبائی |
دانشگاه شهید بهشتی
سروش رستمی |
دانشگاه شهید بهشتی
|
|
| نشانی اینترنتی |
https://jmrph.khu.ac.ir/article_6378_aad21787ac6487a4c71234ac4141e1a8.pdf |
| فایل مقاله |
فایلی برای مقاله ذخیره نشده است |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|
