border=0

Meitsjen fan metoaden mei feiligens basearre sensoren

<== foarige artikel | Folgjende artikel ==>

Berne-sensors dy't minder binne as mikro / nanoelektromechanisyske systemen (M / NEMS) binne in brede klasse fan apparaten dy't basearre binne op AFM. Antwurd basearret basearre op meganyske beweging en deformaasje fan stielen of membraanen fan ferskate foarmen. Troch it ferminderjen fan har eigen gewicht en stevigens binne de MEMS-strukturen tige gefoelich.

De ûntjouwing fan atomêre krêftmikroskoop stimulearre de ûntwikkeling fan mikromechanyske sensoren en it oersetten fan it probleem MEMS yn 'e kategory fan serieuze en profesjonele ûntjouwingen. Mei de ûnderfining fan it ûntwikkeljen fan MEMS-technologyen wurkje in soad ûndersikers dy't op it mêd fan atomêre krêftmikroskoop yntuivleare begrepen dat de cantilever net allinich as in oerflak profilometer kin wurde, mar ek as in heul sensitive sensor foar it mjitten fan ferskate physiochemyske effekten út 'e eksterne omjouwing. De komponinten fan ien of oare chemyske biogemyske analysers binne de opfetters dy't mei de analyte ynteraksje, en de detector (fysike converter). De stream fan in gemyske reaksje mei in reagens, bedoeld op it oerflak fan de opset, wurdt begelaat troch in feroaring fan har fysike en fysikoochemyske eigenskippen (optyske, elektryske, akoestyske eigenskippen, ensfh.), Lykas massen en frijlitting of opheffing fan waarmte en strieling. De converter reagearret nei dizze wizigingen en feroaret har yn 'e mannichte fan it analysearringssysteem, dat kin as numerike gegevens op' e ynhâld fan 'e analyte fertsjinne wurde.

Op it stuit binne op grûn fan cantilevers in oantal sinners opnommen, basearre op twa prinsipes fan in sinjaal fan 'e opfettingsschak: de earste fan harren wurdt ferlege om de resonantefrekwinsje fan it systeem te mjitten, en de twadde om syn meganyske ferformaasjes te bepalen (7.4).

Fig. 7.4 Main modus fan operaasje fan microcantilever sensor

De skeakel fan 'e natuerfrekwinsje fan in oszillaasjemechanik kin ûntstean as gefolch fan in feroaring yn syn romtlike diminsjes fanwege ferwaarming of in feroaring yn' e Young's modulus fan 'e sensor-lagen, dy't liedt ta in feroaring yn' e steefheid fan 'e sensor as gehiel. In ferheging of fermindering yn 'e selsmassa fan' e oszillator liedt ek foar in skeakel yn 'e resonantfrekwinsje. Dizze soarte resonante kantileale sensor is de meast foarkommende. De feroaring yn 'e massa fan it systeem kin ûntsteane troch adessie of gemyske sorption (desorption) fan' e teststof op 'e oerflak (fan it oerflak fan) fan de sensor.

Om de massa te mjitten wurde spesjale kantilevels selektearre, wêrtroch it mooglik is om in heefdefrekwite antwurd te krijen op in eksterne stimulearre sinjaal om sa grutterheid te behearjen yn it messen fan 'e massa. De minimale massa δM, dy't gemient wurde kin mei in kantileilân, wurdt as folget. Om de omfang fan 'e opnommen massen ynstânsjes te ferleegjen, wurdt in tanimming fan it dynamyske berik needsaaklik troch minimaasje fan it ynterne systeemlûd, útwreiding fan it wurkfrefrekband, en fergrutting fan sensibiliteit, d. fergrutsje de operaasjefrekwinsje fan 'e resonator en de massa fergrutsje. External dissipation factors affect the amplitude-frequency characteristics of the system. Dizze faktoaren kinne feiligens en middige viskositeit, temperatuerriden en effekten befetsje mei de sorption / desorption fan 'e analyze op' e sensorfeart. Dêrom is in wichtige taak yn 'e ûntwikkeling fan gefoelige massasensors om' e stabieliteit fan 'e dissipaasjemerkingen fan' e eksterne omjouwing en it ûntbrekken fan temperatuerriden te garandearjen.

Yn mikrasyntileverformaasjesystemen kinne se ynsteld wurde troch de aksje fan eksterne elektroostatyske, magnetyske, en gravitêre fjilden dy't in krêft op 'e reptorschap fan' e sensor útfiere. It idee foar it meitsjen fan soksoarte sensoren waard feroarsake troch de winsk om har gefoeligens te fergrutsjen troch ynliedende eksterne krêften te beynfloedzjen: magnetyske domeinen, lêsten, massa eleminten yn 'e struktuer fan' e sensor-lagen as labels, dy't ek brûkt wurde yn oare metoaden, lykas radiofimmunoassay (RIA) en Enzyme-immunoassay (ELISA). Mei in lyts oantal ienheden bûn, ferbetterje de etiketten dy't ferbûn binne mei harren, en yn guon gefallen direkt it generearjen fan it ferbiningssignaal, sadat de sensibiliteit fan 'e metoade ferheget.

Ien fan 'e earste gefoelens, mei de ferbylding fan in moderne kantileur, dy't troch Timisoara yn 1925 beskreaun wie, wie in metallige stien dy't bestiet út twa metalen platen dy't tegearre mei ferskate thermale útwreiding-koeffizers befetsje. Sokke kampearders waarden yn 1994 yn gebrûk nommen. As presidintometer foar it studearjen fan thermyske effekten by in katalytyske reaksje en Yn 'e wetterslag is foarme op' e Pt-film dy't op 'e kant fan' e kant is, mei in krektens fan temperatuerferoaring K. It is dúdlik dat yn dit gefal de platen biede, dy't proportionearre is oan de thermale útgong fan 'e reaksje, waard feroarsake troch in bimorph-effekt yn gebrûkte Pt- en Si-lagen, dy't op it stuit wiidweidich brûkt wurdt by it scannen fan thermyske mikroskoopmethoden foar it krijen fan in lokale thermale ferdielingskaart yn wurkte yntegraal sirkels en yn ferskate sensoren fan thermyske strieling. De magnitude fan de temperatuerfoarming yn in bimorphyske systeem fan in rjochthoekige hanthavening is ôfhinklik fan de wearden fan 'e temperatuerfergruttingkoefficiënten, thermalleiding en Young's modules fan' e materialen fan in twa-layer-sensor, dikte fan de sensor-lagen, lingte en breedte fan 'e kanal, temperatueroersingen. Ferantwurdlike fertsjinwurdiging yn moderne biosensorapplikaasjes is te krijen troch gefoelens, wêrby't adsorbearre leechmolkulêre stoffen, molekulêre kompleksen, antyldammen, enzyme, DNA, aptamers, proteins, of swellingpolymerfilms as materiaal begjinne dy't ynspanningen yn 'e kanal leit.

Fig. 7.5 Arsjitektuer fan 'e macht immunochemyske mikrokantilever sensor

De betingst foar it goeie operaasje fan in krêft-mikrokantilever-sensor is de spesifike fan ien fan 'e oerflakten op' e ûndersochte substansje. Sa'n sensor hat ien fleantje spesifyk foar de sorbate, wylst de oare ynterteert is (7.5). Undergrûnskrêften yn molekulêre films op fêste substraten kinne wurde troch elektro-static ynteraksje fan yndividuele molekulen of har kompleksen. De feroaring yn 'e frije enerzjy dy't ferbûn is mei it proses fan adsoarming fan molekulen op ien fan' e kant fan 'e kantile hinget ôf fan' e grutte fan 'e oerflakspanning fan' e film, de frije enerzjy fan 'e oerflak, de koeffizienten fan feroaring yn' t oerflak. Mei it each op de lytse ferformaasjes fan 'e beam yn relaasje ta har lineêre dimensjes, kin de bydrage fan' e oerflakspanning ferneatige wurde, dan is de wiziging yn 'e frije enerzjy identike oan de grutte fan' e oerflakspanning. Undergrûnskrêften yn 'e opfetterslaggen besteande út leechmolkige gewichtsmassa' s kinne ek wurde oan miggen of wetterstofbonden, ultraviolet en thermalstraining. Yn it gefal fan biopolymer receptor-lagen ferheget de kompleksiteit fan 'e oerflak effekten en detaillearre stúdzjes. As gefolch fan in feroaring yn 'e sensoryske lagen fan oerflakse enerzjy, ûntsteane krêften fan oerwetter druk of oerflakspensje yn. Yn dit ferbân is de yndikaasje fan 'e rjochting fan kantile-biedingen yn mikromechanyske analysers essensjele, om't it karakter fan dominante faktoaren ferantwurdlik is foar de enerzjystatus fan it systeem as gehiel. De relaasje fan 'e oerflakspensje mei de bedriging fan it ein fan' e kant fan 'e kant, dy't de foarm fan in >

<== foarige artikel | Folgjende artikel ==>





Sjoch ek:

SQUID-scanning mikroskoop-apparaat

Zeeman-effekt

Fysike basis fan nanotechnology, it krijen fan nanomaterialen

Fullerenes

Starke effekt

Praktyske útfiering fan elektro-mikroskopy

Mössbauer-effekt

Concepts of expert system and artificial neural network

Laue Method

MEMS-foarsjennings foar portable apparaten.

Carbon nanotubes

De fysike fundamentale fan Auger spektroskopy en neutronbefrakking

Meissner-effekt

Gebrûk fan it scannen fan SQUID-mikroskoop

Werom nei ynhâldsopjefte: Moderne fûnemintele en tapastlike ûndersyk yn ynstruminten

Views: 2570

11.45.9.61 © bibinar.info is net de auteur fan de materialen dy't ynbrocht binne. Mar leveret de mooglikheid fan fergees gebrûk. Is der in fertsjinwurdiging fan 'e autoriteit? Skriuw ús | Feedback .