fr.chemi3t
08-17-2012, 07:39 PM
محققان سنگاپور سيستم جديدي براي شناسايي مولکولي ارائه کرده‌اند. در اين سيستم از فيلم‌هاي نازک فلزي متخلخل استفاده شده است. اين گروه دو چيدمان مختلف براي شناسايي مولکول‌ها ارائه کرده‌اند که هر يک مي‌تواند مزاياي خاص خود را داشته باشد.
شناسايي مقادير اندک از مولکول‌ها موضوع مهمي است که در حوزه‌هاي مختلف از حسگرهاي گازي گرفته تا تشخيص پزشکي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. براي اين که بتوان از اين سيستم‌ها در حوزه‌هاي مختلف استفاده کرد بايد حسگرها ارزان و قابل تعويض بوده و در عين حال بايد بتوانند مقادير بسيار کم مولکولي را نيز شناسايي کنند. پينگ باي و همکارانش از موسسه محاسبات عملکرد بالا در موسسه آاستار سنگاپور در آخرين تحقيقات خود روي خواص فيلم‌هاي فلزي متخلخل کار کرده‌اند تا در صورت امکان بتوانند از آنها در حسگري مولکولي استفاده کنند. فيلم‌هاي فلزي داراي حفره‌هاي نانومقياس قادرند پرتوهايي با طول موج مشخصي را از خود عبور دهند. دليل اين امر جنبش‌هاي انتخابي الکتروني در سطح فلز است که به آن پلاريتون‌هاي پلاسمون سطحي گفته مي‌شود. اين ويژگي موجب مي‌شود که بتوان پرتوهاي نور را در نقطه‌اي بسيار کوچک‌تر از طول موج نور متمرکز کرد.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg
پلاريتون‌هاي پلاسمون سطحي براي شناسايي مولکول‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرد براي اين کار بايد از اتصال‌دهنده‌هاي فلورسانس به مولکول هدف استفاده کرد. تابش فلورسانس اين مولکول‌ها با استفاده از پلاريتون‌هاي پلاسمون سطحي افزايش محسوسي مي‌يابد. با اين کار مي‌توان با ميکروسکوپ مقادير بسيار اندک از نمونه را مشاهده کرد. باي مي‌گويد تمام اين سيستم را مي‌توان در يک بسته کوچک قرار داد.
اين گروه تحقيقاتي دو چيدمان مختلف براي اين سيستم ارائه کرده‌اند در اولين چيدمان، نور از يک نانوحفره عبور کرده و با زاويه‌اي منفرجه به نمونه برخورد مي‌کند. در دومين چيدمان، يک نور از پشت به فيلم تابيده شده به‌طوري که مي‌تواند از همان نانوحفره کند. نتايج کار محققان نشان داد که هر يک از اين چيدمان‌ها مزاياي خاص خود را دارند.
در چيدمان "انعکاسي"، اثر پلاريتون‌هاي پلاسمون سطحي قوي‌تر بوده به‌طوري که نور به‌طور مستقيم به نمونه برخورد مي‌کند. در اين حالت نور از فيلم عبور نمي‌کند البته يک فيلم ضخيم‌تر نيز در اين حالت نياز است. اما در چيدمان "عبور"، شدت تابش نشر يافته بوسيله مولکول ضعيف‌تر است اما مزيت آن اين است که مي‌توان فيلترها و حسگرهايي را در کنار فيلم فلزي قرار داد. در نتيجه ضخامت فيلم مي‌تواند کمتر شود.
نمي‌توان گفت که کدام سيستم بهتر است اما چيزي که مي‌توان گفت اين است که استفاده از فيلم فلزي حاوي حفره‌هاي نانومقياس براي شناسايي مولکولي بسيار مفيد است.
نتايج اين تحقيق در قالب مقاله‌اي تحت عنوان Reflection and transmission modes in nanohole-array-based plasmonic sensors در IEEE Photonics Journal به چاپ رسيده است.
شناسايي مقادير اندک از مولکول‌ها موضوع مهمي است که در حوزه‌هاي مختلف از حسگرهاي گازي گرفته تا تشخيص پزشکي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. براي اين که بتوان از اين سيستم‌ها در حوزه‌هاي مختلف استفاده کرد بايد حسگرها ارزان و قابل تعويض بوده و در عين حال بايد بتوانند مقادير بسيار کم مولکولي را نيز شناسايي کنند. پينگ باي و همکارانش از موسسه محاسبات عملکرد بالا در موسسه آاستار سنگاپور در آخرين تحقيقات خود روي خواص فيلم‌هاي فلزي متخلخل کار کرده‌اند تا در صورت امکان بتوانند از آنها در حسگري مولکولي استفاده کنند. فيلم‌هاي فلزي داراي حفره‌هاي نانومقياس قادرند پرتوهايي با طول موج مشخصي را از خود عبور دهند. دليل اين امر جنبش‌هاي انتخابي الکتروني در سطح فلز است که به آن پلاريتون‌هاي پلاسمون سطحي گفته مي‌شود. اين ويژگي موجب مي‌شود که بتوان پرتوهاي نور را در نقطه‌اي بسيار کوچک‌تر از طول موج نور متمرکز کرد.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg
پلاريتون‌هاي پلاسمون سطحي براي شناسايي مولکول‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرد براي اين کار بايد از اتصال‌دهنده‌هاي فلورسانس به مولکول هدف استفاده کرد. تابش فلورسانس اين مولکول‌ها با استفاده از پلاريتون‌هاي پلاسمون سطحي افزايش محسوسي مي‌يابد. با اين کار مي‌توان با ميکروسکوپ مقادير بسيار اندک از نمونه را مشاهده کرد. باي مي‌گويد تمام اين سيستم را مي‌توان در يک بسته کوچک قرار داد.
اين گروه تحقيقاتي دو چيدمان مختلف براي اين سيستم ارائه کرده‌اند در اولين چيدمان، نور از يک نانوحفره عبور کرده و با زاويه‌اي منفرجه به نمونه برخورد مي‌کند. در دومين چيدمان، يک نور از پشت به فيلم تابيده شده به‌طوري که مي‌تواند از همان نانوحفره کند. نتايج کار محققان نشان داد که هر يک از اين چيدمان‌ها مزاياي خاص خود را دارند.
در چيدمان "انعکاسي"، اثر پلاريتون‌هاي پلاسمون سطحي قوي‌تر بوده به‌طوري که نور به‌طور مستقيم به نمونه برخورد مي‌کند. در اين حالت نور از فيلم عبور نمي‌کند البته يک فيلم ضخيم‌تر نيز در اين حالت نياز است. اما در چيدمان "عبور"، شدت تابش نشر يافته بوسيله مولکول ضعيف‌تر است اما مزيت آن اين است که مي‌توان فيلترها و حسگرهايي را در کنار فيلم فلزي قرار داد. در نتيجه ضخامت فيلم مي‌تواند کمتر شود.
نمي‌توان گفت که کدام سيستم بهتر است اما چيزي که مي‌توان گفت اين است که استفاده از فيلم فلزي حاوي حفره‌هاي نانومقياس براي شناسايي مولکولي بسيار مفيد است.
نتايج اين تحقيق در قالب مقاله‌اي تحت عنوان Reflection and transmission modes in nanohole-array-based plasmonic sensors در IEEE Photonics Journal به چاپ رسيده است.