عنوان

بررسی تجربی حسگر زیستی بر پایه تشدید پلاسمون های سطحی و جابجایی گوس هانچن برای آشکارسازی حالت های هموگلوبین

Number

پ۲۵۹۶۹

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی تجربی حسگر زیستی بر پایه تشدید پلاسمون های سطحی و جابجایی گوس هانچن برای آشکارسازی حالت های هموگلوبین

First Statement of Responsibility

حبیبه پورحسن

Name of Publisher, Distributor, etc.

فیزیک

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۰

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۱۸ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

فیزیک لیزر-اپتیک

Date of degree

۱۴۰۰/۰۶/۰۴

Text of Note

حسگرهای زیستی جز مهمترین ابزارها در زمینه¬ی زیست پزشکی، زیست محیطی و کشاورزی هستند که امکان نظارت، تشخیص و کنترل بیماری¬ها را فراهم می¬کنند. برای این منظور حسگرهای زیستی مختلفی از جمله حسگر زیستی نوری، حسگرزیستی الکتروشیمیایی و ... طراحی شده¬¬اند که در این بین حسگرهای زیستی نوری از اهمیت زیادی برخورداراند. حسگرهای زیستی تشدید پلاسمون¬های سطحی (SPR) که جزو حسگرهای نوری می¬باشند و امکان آشکارسازی را بدون نیاز به برچسب و در زمان واقعی فراهم می¬کنند. حسگرهای زیستی SPR یک وسیله استاندارد غیرتهاجمی برای تشخیص برهمکنش بین مولکول¬های هدف و مولکول¬های زیستی می¬باشد و تغییرات ضریب شکست را در سطح حسگر اندازه¬گیری می¬کند. حسگرهای زیستی تشدید پلاسمون¬های¬ سطحی، وسیله¬ای بر پایه انعکاس داخلی کلی هستند که یک فیلم فلزی نازک مانند طلا یا نقره بر روی یک سطح با ضریب شکست بالا لایه نشانی می¬شوند. در این رساله یک حسگر زیستی تشدید پلاسمون¬های سطحی کریشمان با استفاده از فناوری پرینت سه بعدی طراحی و ساخته شده است. برای افزایش حساسیت حسگر، جابجایی گوس-هانچن که مبتنی بر حساسیت فازی می¬باشد، اندازه¬گیری می¬شود. با توجه به اهمیت بالای مولکول هموگلوبین و وظیفه اکسیژن رسانی آن، محیط زیستی مورد مطالعه در این رساله می¬باشد. برای مطالعه نیاز به تثبیت مولکول¬های هموگلوبین بر روی سطح حسگر می¬باشد که برای این منظور از روش تک لایه¬های خودسامان¬ده استفاده شده است. در ادامه حالت¬های مختلف هموگلوبین (اکسی هموگلوبین و دکسی هموگلوبین) برای دو طول موج مختلف که مربوط به دو ناحیه طیفی جذب می¬باشند، پرداخته شد. نتایج مربوط به باند سورت هموگلوبین نشان می¬دهد که حالت¬های مختلف هموگلوبین در این ناحیه با استفاده از روش SPR از هم قابل تشخیص می¬باشند. ولی با استفاده از روش SPR حالت¬های هموگلوبین در ناحیه Q از هم تمیز داده نمی¬شوند برای همین در ادامه از روش جابجایی گوس-هانچن استفاده می¬شد تا اختلاف بین این دو حالت آشکار شود. بنابراین با استفاده از روش گوس-هانچن دو حالت اکسی هموگلوبین و دکسی هموگلوبین با حساسیت از هم قابل تمیز گشتند

Text of Note

: Biosensors are one of the most important tools in the fields of biomedicine, environment, and agriculture that enable monitoring, diagnosis, and control of diseases. For this purpose, various biosensors have been designed such as optical biosensors, electrochemical biosensors, etc., among which optical biosensors are of great importance. Surface plasmon resonance (SPR) biosensors, which are optical sensors and perform real-time and label-free detection. SPR biosensors are a standard non-invasive device for detecting interactions between target molecules and biomolecules and measuring refractive index changes at the sensor surface. Surface plasmon resonance biosensors are devices based on the total internal reflection that thin metal film such as gold or silver is coated on a surface with a high refractive index. In this thesis, a Kretschmann surface plasmon resonance biosensor was designed and fabricated using 3D printing technology. Also, the Goos-Hanchen shift, which is based on phase sensitivity, is measured to increase the sensitivity of the sensor. Hemoglobin was the studied biomaterial in this thesis due to its high importance and oxygen delivery function. It was necessary to immobilize hemoglobin molecules on the surface of the sensor and for this purpose, the self-assembled monolayers method was used. In the following, the different hemoglobin states (oxyhemoglobin and deoxyhemoglobin) were discussed for two different wavelengths that correspond to two spectral regions of absorption. The results of the hemoglobin sort band showed that different hemoglobin states in this region could be distinguished by the SPR method. However, the hemoglobin states in the Q band were not distinguished from each other by using the SPR method, so the Goos-Hanchen shift method was used to detect the difference between the two states. Therefore, two states of oxyhemoglobin and deoxyhemoglobin were distinguished with sensitivity of by using the Goos-Hanchen method.

Variant Title

Experimental Investigation of Biosensor based on Surface Plasmon Resonant and Goos-Hanchen Shift for the Detection of Hemoglobin States

Entry Element

پورحسن

Part of Name Other than Entry Element

‏ حبیبه

Relator Code

تهيه کننده

Entry Element

‏ صفری

Entry Element

‏آقانژاد

Entry Element

‏ توحیدکیا

Part of Name Other than Entry Element

‏ ابراهیم

Part of Name Other than Entry Element

‏ ایوب

Part of Name Other than Entry Element

‏ محمدرضا

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Dates

استاد مشاور

Entry Element

تبریز