احمد محمدی اسلامی

در کاربردهای پزشکی که تشخیص سریع و در زمان واقعی ویروسها، باکتریها، آنتی ژنها وغیره ضروری میباشد، استفاده از بیوسنسورهای نوری با حساسیت بالا و فاقد برچسب، به طور چشمگیری مورد توجه قرار گرفته است. حساسیت بالای این بیوسنسورهای نوری، به دلیل اتلاف نور بسیار کم آنها میباشد. در میان بیوسنسورهای نوری مختلف، میکرو تشدیدگرهای مبتنی بر مد گالری نجوا ) WGM (، به دلیل برخوردار بودن از فاکتور کیفیت فوقالعاده بالا، حجم مد کوچک و یک میدان قوی محو شونده، به طور گستردهای مورد مطالعه قرار گرفتهاند. این خصوصیات قابل توجه منجر به استفاده بیشماری از این حسگرهای بسیار حساس شده است. به طور ویژه، شکل توروئیدی این میکرو تشدیدگرها با فاکتور کیفیت بالا، به دلیل برخورداری از سطح فشردهتر نسبت به میکرو تشدیدگرهای با ساختار کروی، فضای کمتری را اشغال مینمایند و در نتیجه قابلیت ادغام پذیری بیشتری نسبت به ساختار کروی دارند. در این پژوهش، با استفاده از شبیهسازی دو بعدی به روش المان محدود در نرم افزار کامسول مولتی فیزیک، قصد داریم با اضافه نمودن یک لایه نازک پلیمری بر روی سطح بیوسنسور، عملکرد سطح آن را بهبود بخشیده که در نتیجه باعث تقویت و بهرهوری بیوسنسور میگردد؛ به این منظور، از چهار نوع ماده مختلف شامل سیلیکون نیترید ) 4N3Si (، تیتانیوم دی اکسید ) 2TiO (، و دو نوع پلیمر شامل پلی استایرن ) PS ،) و پلی متیل متاکلیرات ) PMMA (، به عنوان یک لایه نازک پوششی با ضخامتهای متفاوت بر روی سطح بیوسنسور استفاده شده است. این پژوهش در دو طول موج 850 و 980 نانومتر انجام شده است؛ و در نهایت بهترین عملکرد مربوط به ماده و ضخامت معین بر روی سطح بیوسنسور مشخص میگردد. همچنین در گام دیگری از این پژوهش، با اضافه نمودن یک المان زیستی از نوع ویروس آنفولانزا به سطح میکرو تشدیدگر مبتنی بر مد گالری نجوا، حساسیت این بیوسنسور سنجیده شده است.