Name: synthesis and operation of fluorescent-core microcavities for refractometric sensing
Uploaded: 2013-03-13T13:00:00
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इस शोध NSERC, कनाडा द्वारा वित्त पोषित किया गया था.

1. सामग्री की तैयारी <ol><li> Microcapillaries एक वाणिज्यिक आपूर्तिकर्ता से सिलिका capillaries प्राप्त करते हैं. हम Polymicro टेक्नोलॉजीज से हमारे capillaries खरीद. अधिक व्यापक रूप से अलग वर्णक्रमीय अनुनादों के लिए (यानी एक बड़?...

<ol>
	<li>Mairhofer, J., Roppert, K., Ertl, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+Systems+for+Pathogen+Sensing.">Microfluidic Systems for Pathogen Sensing.</a> A Review. Sensors. 9, 4804-4823 (2009).</li><li>Jokerst, J. J., Emory, J. M., Henry, C. 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M., Fan, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+opto-fluidic+ring+resonator+biosensor+for+the+detection+of+organophosphorus+pesticides.">An opto-fluidic ring resonator biosensor for the detection of organophosphorus pesticides.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 133, 105-112 (2008).</li><li>Zhu, H., Dale, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+and+Label-Free+Detection+of+Breast+Cancer+Biomarker+CA15-3+in+Clinical+Human+Serum+Samples+with+Optofluidic+Ring+Resonator+Sensors.">Rapid and Label-Free Detection of Breast Cancer Biomarker CA15-3 in Clinical Human Serum Samples with Optofluidic Ring Resonator Sensors.</a> Anal. 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फ्लोरोसेंट कोर microcavities refractometric सेंसर के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है. &quot;ऊपर लुढ़का&quot; microtubes कि microfluidic सेंसर, 22 microtubes की तुलना के रूप में कार्य कर सकता है अलग उदाहरण हैं, जबकि वहाँ capillaries microfluidic setups में एकीकृत करने...

रासायनिक संवेदन प्रणाली है कि केवल छोटा सा नमूना मात्रा की आवश्यकता होती है और है कि हाथ से आयोजित या क्षेत्र प्रचलित उपकरणों में शामिल किया जा सकता है नई प्रौद्योगिकियों की एक विस्तृत श्रृंखला के विकास के लिए हो सकता है. इस तरह के प्रौद्योगिकियों बीमारियों और रोगजनकों, 1 पर्यावरण contaminants, 2 और खाद्य सुरक्षा के लिए क्षेत्र निदान शामिल 3 कई तकनीकों को सक्रिय किया जा रहा है microfluidic रासायनिक सेंसरों के लिए सबसे उन्नत के बीच सतह अनुनादों plasmon (SPR) के भौतिकी पर आधारित उपकरणों के साथ, का पता लगाया है. सकता है. 4 इन सेंसरों अब कई विशिष्ट biomolecules का पता लगाने में सक्षम है और व्यावसायिक सफलता हासिल की है, हालांकि मुख्य रूप से बड़े पैमाने पर प्रयोगशाला के उपकरण के रूप में 5. हाल के वर्षों में, ऑप्टिकल microcavities SPR आधारित प्रणाली के साथ प्रतिस्पर्धा बढ़ी है. Microcavities आश्चर्यजनक संवेदनशील एकल वायरस 6 का पता लगाने की क्षमता का प्रदर्शन किया है और शायद यह भी एक biomolecules के साथ हो सकता है <s&gt; 7 अप (बाद कुछ बहस का विषय बनी हुई है, 8 लेकिन इसमें कोई शक नहीं है कि बड़े पैमाने पर सीमा का पता लगाने 9 छोटे हैं). Microcavities में पता लगाने तंत्र ऑप्टिकल प्रतिध्वनि की बिजली के क्षेत्र प्रोफ़ाइल के भीतर एक analyte की उपस्थिति की वजह से अनुनादों में परिवर्तन पर निर्भर करता है. आमतौर पर, एक दिया analyte अनुनाद में केंद्रीय आवृत्ति, दृश्यता, या linewidth में बदलने के लिए कारण होगा. SPR सिस्टम के साथ के रूप में, microcavities गैर विशिष्ट refractometric सेंसर के रूप में कार्य, कर सकते हैं या एक विशिष्ट विश्लेषण के लिए functionalized biosensors के रूप में. विद्युत अनुनादों फुसफुसा गैलरी मोड, या मुद्रा आपूर्ति संबंधी कार्यकारी दल, भगवान रेले अनुरूप ध्वनिक प्रभाव की जांच करने के लिए वापस डेटिंग अवधि के रूप में जाना जाता है के द्वारा एक परिपत्र पार अनुभाग (जैसे microspheres, डिस्क, या सिलेंडरों) के साथ ढांकता microstructures विशेषता 10. मूलतः, एक ऑप्टिकल महिला ग्रैंड मास्टर तब होता है जब एक लहर परिपत्र पार circumnavigatesकुल आंतरिक प्रतिबिंब है, और अपने पहले चरण में प्रारंभिक बिंदु रिटर्न ection. एक सिलिका microsphere के लिए एक विद्युत चुम्बकीय अनुनाद का एक उदाहरण चित्रा 1a में सचित्र है. यह प्रतिध्वनि रेडियल दिशा में एक अधिकतम (एन 1 =) की विशेषता है, जबकि कुल 53 तरंगदैर्य की भूमध्य रेखा (एल 53 =) के आसपास फिट, केवल कुछ जिनमें से दिखाए जाते हैं. क्षेत्र की तीव्रता के क्षणभंगुर भाग क्षेत्र सीमा के बाहर मध्यम में फैली हुई है, इस प्रकार microsphere महिला ग्रैंड मास्टर बाहरी माध्यम समझ सकते हैं. Capillaries एक महिला ग्रैंड मास्टर आधारित सेंसर की एक विशेष रूप से दिलचस्प उदाहरण हैं. एक केशिका, बेलनाकार मुद्रा आपूर्ति संबंधी कार्यकारी दल में परिपत्र पार अनुभाग के आसपास फार्म, एक क्षेत्र के लिए मामले के लिए इसी तरह कर सकते हैं. केशिका दीवार बहुत पतली है, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का हिस्सा केशिका चैनल (चित्रा 1b) में फैली हुई है. इस प्रकार, एक केशिका analytes चैनल में इंजेक्शन के लिए एक microfluidic सेंसर किया जा सकता है. यह ख हैतरल कोर ऑप्टिकल गुंजयमान यंत्र की अंगूठी (LCORR) के आपरेशन के asis 11 LCORRs. मुद्रा आपूर्ति संबंधी कार्यकारी दल की जांच के एक परिशुद्धता Tuneable लेजर स्रोत से प्रकाश की क्षणभंगुर युग्मन पर भरोसा करते हैं. LCORR का एक महत्वपूर्ण पहलू यह है कि केशिका दीवारों पतली हो (~ 1 सुक्ष्ममापी) उस मोड के नमूने चैनल मध्यम यह सुनिश्चित करना चाहिए. यह उनके निर्माण पर कुछ कठिनाइयों स्थानों और उन्हें यंत्रवत् नाजुक होने का कारण बनता है. हमारे काम में, हम एक वैकल्पिक संरचना हम एक फ्लोरोसेंट कोर microcavity (FCM) कहते 12,13 विकसित किया है. एक FCM के रूप में, हम कोट एक fluorophore उच्च अपवर्तक सूचकांक (विशेष रूप से, की एक परत के साथ एक केशिका के चैनल दीवारों ऑक्साइड एम्बेडेड सिलिकॉन क्वांटम डॉट्स). फिल्म के उच्च सूचकांक उत्सर्जित विकिरण सीमित है, जिससे मुद्रा आपूर्ति संबंधी कार्यकारी दल (चित्रा -1 सी) के निर्माण के लिए आवश्यक है. LCORR के विपरीत, एक FCM में मोड एक उत्सर्जित प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रम में तेज मॅक्सिमा के रूप में दिखाई देते हैं. की मोटाईफिल्म गंभीर रूप से महत्वपूर्ण है, अगर यह भी मोटी महिला ग्रैंड मास्टर केशिका चैनल में माध्यम नमूना नहीं करता है, और अगर यह बहुत पतली है ऑप्टिकल कारावास खो दिया है और मुद्रा आपूर्ति संबंधी कार्यकारी दल कमजोर हो जाते हैं. इस प्रकार, एक FCM का निर्माण एक कठिन प्रक्रिया है, सावधान तैयारी की आवश्यकता होती है. यह वर्तमान कागज का मुख्य विषय है.

<table border="1"><tbody><tr><td> सामग्री की तालिका </td><td> कंपनी </td><td> # सूची </td><td> टिप्पणियां </td></tr><tr><td> सिलिका microcapillaries </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> लचीला microbore ट्यूबिंग </td><td></td><td></td><td> polyethylene, tygon, आदि </td></tr><tr><td> चिपकने वाला </td><td> शुभंकर, Norland NOA </td><td></td><td></td></tr><tr><td> HSQ MIBK में भंग </td><td></td><td></td><td> जैसे, फॉक्स-15 </td></tr><tr><td> मेथनॉल </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> इथेनॉल </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> आसुत जल </td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table> टेबल सामग्री का इस्तेमाल किया की सूची 1.

synthesis and operation of fluorescent-core microcavities for refractometric sensing

इस कागज फ्लोरोसेंट कोर microcavity आधारित सेंसर है कि एक microfluidic विश्लेषण सेटअप में काम कर सकते हैं पर चर्चा. इन संरचनाओं एक फ्लोरोसेंट क्वांटम डॉट एक पारंपरिक microcapillary चैनल की सतह पर कोटिंग (QD) के गठन के आधार पर कर रहे हैं. सिलिकॉन QDs इस आवेदन के लिए विशेष रूप से आकर्षक हैं उनके नगण्य विषाक्तता के कारण भाग में द्वितीय छठी और द्वितीय छठी यौगिक QDs, जो legislatively कई देशों में पदार्थों नियंत्रित कर रहे हैं की तुलना में. जबकि कलाकारों की टुकड़ी उत्सर्जन स्पेक्ट्रम व्यापक और कुरूप है, एक केशिका प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रम, फिल्म के भीतर फंस प्रकाश के लिए विद्युत अनुनादों इसी में तेज, संकीर्ण चोटियों का एक सेट सुविधाओं के चैनल दीवार पर एक सी QD फिल्म. इन अनुनादों चोटी तरंगदैर्ध्य बाहरी माध्यम के प्रति संवेदनशील है, इस प्रकार एक refractometric सेंसर जिसमें analyte साथ QDs शारीरिक संपर्क में कभी नहीं आया के रूप में कार्य करने के लिए डिवाइस की अनुमति. प्रयोगात्मकफ्लोरोसेंट कोर microcapillaries के निर्माण के साथ जुड़े तरीकों में विस्तार से चर्चा कर रहे हैं, के रूप में विश्लेषण के तरीकों के रूप में अच्छी तरह से. अंत में, एक तुलना इन संरचनाओं और अधिक जांच की व्यापक रूप से तरल कोर ऑप्टिकल अंगूठी resonators के बीच किया जाता है, microfluidic संवेदन क्षमताओं के मामले में.

केशिका निर्माण प्रक्रिया में लघु विचलन नमूना सफलता दर में महत्वपूर्ण परिवर्तन करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं. 5 (विज्ञापन) चित्र में, हम में विफल रहा है capillaries के प्रतिनिधि उदाहरण के रूप में के रूप ?...

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Synthesis and Operation of Fluorescent-core Microcavities for Refractometric Sensing

प्रतिदीप्त कोर microcavity सेंसर सिलिका microcapillaries के चैनल में एक उच्च सूचकांक कोटिंग क्वांटम डॉट को रोजगार. केशिका चैनल कारण में पंप तरल पदार्थ के अपवर्तक सूचकांक में परिवर्तन microcavity प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रम है कि चैनल मध्यम विश्लेषण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता में परिवर्तन.

संश्लेषण और Refractometric सेंसिंग के लिए फ्लोरोसेंट कोर microcavities के ऑपरेशन

This paper discusses  fluorescent core microcavity-based sensors that can operate in a microfluidic  analysis setup. These structures are based on the ...

Research

JoVE Journal

Engineering

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