نشریه پژوهش های نوین فیزیک
دوره 10، شماره 1 - ( بهار و تابستان 1404 )
جلد 10 شماره 1 صفحات 81-71 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Babakhani fard M M, Zibaii M I, Rostami S. Concave-Tip Lab-on-Fiber Based on Localized Surface Plasmon Resonance for Simultaneous Refractive Index and Temperature Sensing. JMRPh 2025; 10 (1) :71-81
URL: http://jmrph.khu.ac.ir/article-1-275-fa.html
URL: http://jmrph.khu.ac.ir/article-1-275-fa.html
باباخانی فرد محمد مهدی، زیبائی محمد اسماعیل، رستمی سروش. آزمایشگاه بر روی فیبرنوری نوک مقعر مبتنی بر تشدید پلاسمون سطحی جایگزیده برای حسگری همزمان ضریبشکست و دما. نشریه پژوهش های نوین فیزیک. 1404; 10 (1) :71-81
دانشگاه شهید بهشتی
چکیده: (26 مشاهده)
زیستحسگرهای فیبرنوری به دلیل حساسیت بسیار بالا و قابلیت شناسایی تغییرات کوچک در نمونههای زیستی، ابزاری موثر برای تشخیص زودهنگام بیماریها محسوب میشوند. حسگرهای غیرنشاندار مبتنی بر اندازهگیری تغییرات ضریب شکست، با ادغام فناوری پلاسمون سطحی جایگزیده عملکرد بسیار بهتری از نظر حساسیت و انتخابپذیری به دست میآورند. در این مقاله حسگر فیبرنوری LSPR دوگانه مبتنی بر ساختار نوک مقعر با استفاده نانو ذرات ترکیبی از نانو ذرات طلا و نانو ذرات هسته@پوسته طلا@نقره برای اندازهگیری ضریبشکست و دما توسعه داده شده است. حساسیت ضریب شکستی حسگر مبتنی بر نانو ذرات طلا و هسته/پوسته در بازه ضریب شکستی 1.3332-1.3604 RIU به ترتیب برابر با1845.71 nm/RIU و 1984.58 nm/RIU بدست آمده است. در ساختار LSPR دوگانه مبتنی با نانو ذرات ترکیبی حساسیت ضریب شکستی برای هریک از طول موج های تشدیدی پلاسمون سطحی جایگزیده 1567.67 nm/RIU و 1787.73 nm/RIU بدست آمده است. کاهش حساس ضریبشکستی نسبت به ساختار یگانه نانو ذرات بدلیل کاهش چگالی سطحی هر یک از نانو ذرات است که قابل چشمپوشی میباشد. یکی از چالشهای مهم در عملکرد دقیق حسگرهای فیبرنوری، تأثیر تغییرات دمایی بر نتایج اندازهگیری است. حساسیت دمایی LSPR دوگانه در بازه دمایی 20-50℃ 
، برای نانو ذرات طلا و هسته/پوسته بترتیب 
و 
بدست آمده است. برای کاهش حساسیت متقابل، از یک ماتریس حساسیت استفاده شده است که امکان اندازهگیری همزمان دقیق ضریب شکست و دما را فراهم میکند. نتایج بدست آمده نشان میدهد حسگر توسعه یافته بعنوان آزمایشگاه بر روی نوک فیبرنوری کاندیدای بسیار مناسبی برای پایش های دوگانه کاربردهای زیست حسگرهای فیبرنوری غیرنشاندار است.
، برای نانو ذرات طلا و هسته/پوسته بترتیب و بدست آمده است. برای کاهش حساسیت متقابل، از یک ماتریس حساسیت استفاده شده است که امکان اندازهگیری همزمان دقیق ضریب شکست و دما را فراهم میکند. نتایج بدست آمده نشان میدهد حسگر توسعه یافته بعنوان آزمایشگاه بر روی نوک فیبرنوری کاندیدای بسیار مناسبی برای پایش های دوگانه کاربردهای زیست حسگرهای فیبرنوری غیرنشاندار است.
واژههای کلیدی: آزمایشگاه بر روی نوک فیبر نوری، غیرنشاندار، ضریبشکست، دما، تشدید پلاسمون سطحی جایگزیده، نانو ذرات هسته/پوسته
نوع مطالعه: كاربردي |
موضوع مقاله:
نانوفیزیک
دریافت: 1404/8/3 | پذیرش: 1404/9/6 | انتشار: 1404/6/31 | انتشار الکترونیک: 1404/6/31
دریافت: 1404/8/3 | پذیرش: 1404/9/6 | انتشار: 1404/6/31 | انتشار الکترونیک: 1404/6/31
فهرست منابع
1. [1] J. He, H. Pan, L. Feng, and W. Feng, "Dual-channel fiber-optic biosensors based on LSPR and SPR for the trace detection of rabies virus," Applied Physics Letters, vol. 126, no. 7, 2025. [DOI:10.1063/5.0253941]
2. [2] Y. Li et al., "Sandwich method-based sensitivity enhancement of Ω-shaped fiber optic LSPR for time-flexible bacterial detection," Biosensors and Bioelectronics, vol. 201, p. 113911, 2022. [DOI:10.1016/j.bios.2021.113911] [PMID]
3. [3] M.-M. Babakhani-Fard, M. I. Zibaii, S. Rostami, and H. Latifi, "Lab on-tip fiber based on dual side hole LSPR for vitamin K1 detection," Sensors and Actuators Reports, vol. 10, p. 100342, 2025. [DOI:10.1016/j.snr.2025.100342]
4. [4] A. Cusano, M. Consales, A. Crescitelli, and A. Ricciardi, Lab-on-fiber technology. Springer, 2015. [DOI:10.1007/978-3-319-06998-2]
5. [5]. Rostami, M. I. Zibaii, M.-M. Babakhani-Fard, A. Layeghi, and H. Latifi, "Sensitivity enhancement and thermal compensation of LSPR-based optical fibre refractive index sensor using annealing of Au nanoparticles," Sensors and Actuators A: Physical, vol. 395, p. 117015, 2025. [DOI:10.1016/j.sna.2025.117015]
6. [6] S. Rostami, M. I. Zibaii, M.-M. Babakhani-Fard, A. Layeghi, and H. Latifi, "Sensitivity enhancement and thermal compensation of LSPR-based optical fibre refractive index sensor using annealing of Au nanoparticles," Sensors and Actuators A: Physical, vol. 395, p. 117015, 2025. [DOI:10.1016/j.sna.2025.117015]
7. [7] M. Li et al., "Cascaded Ω-shaped fiber-optic-based LSPR coated with hybridized nanolayers for refractive index and temperature simultaneous measurement," Optics Letters, vol. 50, no. 6, p. 1803, 2025. [DOI:10.1364/OL.557360] [PMID]
8. [8] R. W. Pryor, Multiphysics modeling using COMSOL®: a first principles approach. Jones & Bartlett Publishers, 2009.
9. [9] R. A. Kadhim, L. Yuan, H. Xu, J. Wu, and Z. Wang, "Highly Sensitive D-Shaped Optical Fiber Surface Plasmon Resonance Refractive Index Sensor Based on Ag-α-Fe2 O3 Grating," IEEE Sensors Journal, vol. 20, no. 17, pp. 9816-9824, 2020. [DOI:10.1109/JSEN.2020.2992854]
10. [10] J. Turkevich, P. C. Stevenson, and J. Hillier, "A study of the nucleation and growth processes in the synthesis of colloidal gold," Discussions of the Faraday Society, vol. 11, p. 55, 1951. [DOI:10.1039/df9511100055]
11. [11] A. K. Samal, L. Polavarapu, S. Rodal-Cedeira, L. M. Liz-Marzán, J. Pérez-Juste, and I. Pastoriza-Santos, "Size Tunable Au@Ag Core-Shell Nanoparticles: Synthesis and Surface-Enhanced Raman Scattering Properties," Langmuir, vol. 29, no. 48, pp. 15076-15082, 2013. [DOI:10.1021/la403707j] [PMID]
12. [12] N. Tran Truc Phuong et al., "Application of hybrid Au@Ag nanostructures in fiber optic biosensor for rapid detection of C-reactive protein," Optical Materials, vol. 143, p. 114184, 2023. [DOI:10.1016/j.optmat.2023.114184]
13. [13] R. Tabassum and B. D. Gupta, "Simultaneous estimation of vitamin K1 and heparin with low limit of detection using cascaded channels fiber optic surface plasmon resonance," Biosensors and Bioelectronics, vol. 86, pp. 48-55, Dec. 2016. [DOI:10.1016/j.bios.2016.06.030] [PMID]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |