طراحی و شبیه‌سازی زیست حسگر تشخیص باکتری ایشرشیا کولی با استفاده از ترانزیستور اثر میدان ارگانیک بر روی نیم‌رسانای پنتاسین
- سال انتشار: 1399
- محل انتشار: فصلنامه مهندسی برق دانشگاه تبریز، دوره: 50، شماره: 2
- کد COI اختصاصی: JR_TJEE-50-2_014
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 392
نویسندگان
دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر - دانشگاه حکیم سبزواری
دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر - دانشگاه حکیم سبزواری
چکیده
در این مقاله با استفاده از ترانزیستور اثر میدان ارگانیک، زیست حسگری برای تشخیص باکتری Escherichia Coli(O157:H7) طراحی شد و رفتار آن در مواجهه با باکتری و در محیط آزمایش، مورد تحلیل و شبیه‌سازی قرار گرفت. طراحی این زیست حسگر شامل دو قسمت ساختار و مواد است. در قسمت ساختار برای اولین بار از پیکربندی OCMFET برای تشخیص باکتری استفاده شد و به‌منظور بهبود عملکرد و پایداری، بر روی آن اصلاحاتی انجام گرفت. این ساختار، پیش از این فقط برای تشخیص هیبریداسیون DNA بکارگرفته شده بود. در ساختار اصلاح شده از یک مسیر میکروفلوئیدیک برای ورود و خروج آنالیت استفاده شده که این امر تشخیص در حجم‌های بسیار کم آنالیت، با کارایی و سرعت بالا را ممکن ساخته است. در بخش مواد نیز از نیم‌رسانای ارگانیک پنتاسین با توجه به مزایایی مثل سازگاری با محیط زیست، ارزان و آسان بودن فرآیندهای ساخت وعدم نیاز به تجهیزات گران قیمت استفاده شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد با گذشت 2 دقیقه از زمان اعمال آنالیت حاوی باکتری E. Coli با غلظت Cfu/mL100 به سنسور، تعداد 35 عدد باکتری به سطح تشخیصی سنسور می‌چسبند که منجر به شیفت 72 میلی‌ولتی در منحنی مشخصه ترانزیستور می‌شوند. این شیفت طی 5 دقیقه به حدود 174 میلی ولت به ازای تشخیص 86 باکتری می‌رسد که نشان دهنده حساسیت بالای سنسور می‌باشد. زمان پاسخ سریع، حساسیت بالا، سازگاری با محیط زیست، قابلیت ساخت با تکنولوژی موجود، و ارزان بودن از مزایای دیگر این ساختار می‌باشد.کلیدواژه ها
زیست حسگر, بیوفت, ترانزیستور اثرمیدان, نیم‌رسانای ارگانیک, پنتاسین, ایشرشیا کولی, سیستم‌های میکروفلوئیدیکاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.