طراحي يك حسگر زيستي جديد ضريب شكستي مبتني بر بلورفوتوني مناسب جهت تشخيص DNA

در اين مقاله يك حسگر زيستي بلور فوتوني جديد جهت اندازه‌گيري ضريب شكست، پيشنهاد و مورد بررسي قرارگرفته است. سه ساختارِ تك، جفت و سه كاواكي طراحي ومطالعه شدند. در اين ساختارها يك كاواك مركزي به‌عنوان كاواك سنجش بين موج‌برهاي ورودي و خروجي ساندويچ شده است. به‌منظور شبيه‌سازي و بررسي نحوه انتشار نور در ساختارها از روش تفاضل محدود در حوزه زمان و بسط موج تخت استفاده ‌شده است. جذب مولكول هاي DNA موجود در محلول حسگري (PBS) منجر به تغيير در ضريب شكست مؤثر كاواك‌هاي سنجش شده و درنتيجه ميزان عبوردهي طيفي از موج‌بر تغيير خواهد كرد. با بررسي ميزان اين تغييرات، فرآيند سنجش و تشخيص ميسر مي‌شود. با مطالعه اثر پارامترهاي مختلف بر طيف خروجي ساختار، به‌منظور دستيابي به بهترين پارامترهاي حسگري، مشاهده شد كه پارامترهاي هندسي ناحيه نقص و همچنين شعاع كاواك‌هاي كناري كاواك مركزي، تأثير قابل ‌ملاحظه‌اي بر طيف ساختارها دارند. نتايج نشان دادند كه ساختار تك كاواكي بيشينه حساسيت برابر باnm/RIU 345 و ساختار سه كاواكي بيشينه فاكتور كيفيت برابر با 531 را دارند. در مقايسه با ساختارهاي قبلي انجام‌شده، ساختارهاي پيشنهادي در اين مقاله به نسبت كارايي به مراتب بهتري از خود نشان مي دهند.