حسگرهای زیستی نانومکانیکی
اگر چه استفاده از حسگرها قدمت زیادی دارد، اما در سال‌های اخیر نانوفناوری نقش مهم و فزاینده‌ای در توسعه آن‌ها ایفا کرده است. نانوحسگرهایی که بخش اصلی حسگر در آن‌ها ماهیت زیستی داشته باشند، با نام نانوحسگر زیستی (Nano-biosensor) شناخته می‌شوند. نانوحسگرهای زیستی به دلیل داشتن اندازه نانومتری، می‌توانند سنجش در محیط‌های زیستی را آسان‌تر، حساس‌تر و سریع‌تر انجام دهند. حسگرهای زیستی ابزارهای تجزیه‌ای هستند که سه جزء اصلی دارند: عنصر زیستی، مبدل و سیستم قرائت. عضو زیستی از گزینش‌پذیری بالایی برای برهمکنش زیستی و آشکارسازی آنالیت (ماده مورد تجزیه) برخوردار است. مبدل فیزیکی (Transducer) پدیده شناسایی را به یک اثر قابل اندازه‌گیری مانند سیگنال الکتریکی، نشر نوری یا حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. این اثر در نهایت توسط سیستم قرائت اندازه‌گیری می‌شود. نانوکانتیلورها و میکروکانتیلورها می‌توانند تعدادی از پدیده‌ها نظیر تغییرات جرم، دما، گرما، فشار و رطوبت را به انحراف (شیوه استاتیک) یا تغییر در فرکانس رزونانسی (شیوه دینامیک) تبدیل کنند. کانتیلورها در ساختمان زیست‌حسگرها به‌عنوان مبدل سیگنال شیمیایی به حرکت مکانیکی با حساسیت بالا به‌کار می‌روند. کلید استفاده از میکروکانتیلورها برای آشکارسازی گزینشی مولکول‌ها، قدرت عامل‌دار کردن سطح کانتیلور است. میکروکانتیلورها در آشکارسازی مواد شیمیایی مانند ترکیبات فرار، مواد منفجره، گونه‌های یونی، سموم، آلاینده‌های غذا و محیط، آفت‌کش‌ها و مواد زیستی مانند آشکارسازی DNA، پروتئین، گلوکز و ... به‌کار می‌روند.
این مقاله شامل سرفصل‌های زیر است:
1- مقدمه
2- اجزای اصلی زیست‌حسگر
3- امتیازات و عوامل پیشرفت زیست‌حسگرها
4- معرفی زیست‌حسگرهای نانومکانیکی
5- عملکرد کانتیلورها
6- رایج‌ترین سیستم‌های قرائت
1-6- روش استاتیک
1-1-6- روش‌های نوری
2-1-6- کانتیلورهای پیزو
2-6- روش دینامیک
نتیجه‌گیری
لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله ابتدا وارد سایت شوید
منابـــع و مراجــــع
۱ - قدم پریناز، جمعه سنگی زهره ، نانوحسگرهای زیستی (نانوبیوسنسورها)، مجله دنیای نانو، شماره نهم، 1386،31
۲ - L.G. Carrascosa, M. Moreno, M. A´ lvarez, L.M.Lechuga, Nanomechanical biosensors: a new sensing tool, Analytical Chemistry, Vol. 25, No. 3, 2006
۳ - R, Raiteri, M, Grattarola, H.J. Butt, P. Skladal ,Micromechanical cantilever-based biosensors ,SensorsActuators B, Vol. 79, 2001
۴ - A.R.A. Khaled, K. Vafai, M. Yang, X. Zhang, C.S. Ozkan, Analysis, controlaugmentation of microcantilever deflections in bio-sensing systems, SensorsActuators B, Vol. 94, 2003
۵ - C.L. Britton Jr., R.L. Jones, P.I. Oden, Z. Hu, R.J. Warmack, S.F. Smith, W.L. Bryan, J.M. Rochelle Multiple-input microcantilever sensors, Ultramicroscopy, Vol. 82, 2000
۶ - F. S. Ligler, Perspective on Optical BiosensorsIntegrated Sensor Systems, Anal. Chem. Vol. 81, 2009
۷ - Cubanacán, Playa, C. L. Habana, Cantilever Biosensor, Biotecnología Aplicada, Vol. 23, No. 4, 2006
۸ - B. C. Fagan, C. A. Tipple, Z. Xue, M. J. Sepaniak, P. G. Datskos, Modification of micro-cantilever sensors with sol-gels to enhance performanceimmobilize chemically ive phases, Talanta, Vol. 53, 2000
۹ - K. W. Wee, G. Y. Kang, J. Park, J. Y. Kang, D. S. Yoon, J. H. Park, T. S. Kim, Novel electrical detection of label-free disease marker proteins using piezoresistive self-sensing micro-cantilevers, BiosensorsBioelectronics, Vol. 20, 2005
۱۰ - J.J. Headrick, M.J. Sepaniak, N.V. Lavrik, P.G. Datskosa, Enhancing chemi-mechanical transduction in microcantilever chemical sensing by surface modification, Ultramicroscopy, Vol. 97, 2003
۱۱ - R.L. Gunter, W.G. Delinger, K. Manygoats, A. Kooser, T.L. Porter, Viral detection using an embedded piezoresistive microcantilever sensor, SensorsActuators A,Vol. 107, 2003
۱۲ - K.U. Kirstein, Y. Li, M. Zimmermann, C. Vancura, T. Volden, W. H. Song, J. Lichtenberg,A. Hierlemannn, Cantilever-Based Biosensors in CMOS Technology, Computer society
۱۳ - P.G. Datasco, M.J. Sepaniak b, C.A. Tipple, N. Lavrik, photomechanical chemical microsensors, SensorsActurators B, Vol. 76, 2001
