fa طراحی یک حسگر زیستی نوری برمبنای ساختار بلورهای نوری دوبعدی جهت تشخیص کم خونی و نارسایی‌های کلیوی الکترونیک Electronic پژوهشي Research <b><span dir="RTL" lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span b="" nazanin="" style="font-family:">در این تحقیق، یک حسگر زیستی برمبنای بلورهای نوری دو بعدی پیشنهاد شده است. ساختار پیشنهادی متشکل از 20*25 آرایه سیلیکنی در بستری از هواست. منحنی‌های باند ممنوعه نوری و انتشار میدان با استفاده از روش‌های توسعه موج مسطح و تفاضل متناهی در محدوده زمان بدست می‌آیند. پس از اعمال پالس ورودی، سیگنال در طول ساختار منتشر شده و متناسب با طول موج تشدید به خروجی‌های 1 یا 2 انتقال می‌یابد. درگاه خروجی1 را می‌توان برای تشخیص غلظت هموگلوبین در نمونه‌های خونی با فاکتور کیفیت </span></span></b><span style="font-size:10.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">(140-168)</span></span><b><span dir="RTL" lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span b="" nazanin="" style="font-family:">، حساسیت </span></span></b><span style="font-size:10.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">1745nm/RIU</span></span><b><span dir="RTL" lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span b="" nazanin="" style="font-family:">، محدودیت آشکارسازی </span></span></b><span style="font-size:10.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">(5.2e-4 - 6.01e-4)RIU</span></span><b><span dir="RTL" lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span b="" nazanin="" style="font-family:"> و </span></span></b><span style="font-size:10.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">(FOM): (166.1&ndash;190.7)RIU-1</span></span><b><span dir="RTL" lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span b="" nazanin="" style="font-family:"> در نظر گرفت. درگاه خروجی2 را نیز می توان برای تشخیص غلظت کراتینین در نمونه‌های خونی با فاکتور کیفیت </span></span></b><span style="font-size:10.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">(130.4&ndash;137.76)</span></span><b><span dir="RTL" lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span b="" nazanin="" style="font-family:">، حساسیت </span></span></b><span style="font-size:10.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">1435.8 nm/RIU</span></span><b><span dir="RTL" lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span b="" nazanin="" style="font-family:">، محدودیت آشکارسازی </span></span></b><span style="font-size:10.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">(7.8 e-4 - 8.86e-4)RIU</span></span><b><span dir="RTL" lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span b="" nazanin="" style="font-family:"> و </span></span></b><span style="font-size:10.0pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">(FOM): (110.8&ndash;126.74)RIU-1</span></span><b><span dir="RTL" lang="FA" style="font-size:11.0pt"><span b="" nazanin="" style="font-family:"> به کار برد. با توجه به تشخیص غلظت هموگلوبین و کراتینین در نمونه‌های خونی، متخصصین امکان تشخیص بیماری‌های کم خونی و نارسایی‌های کلیوی را در مراحل ابتدایی ابتلا و با دقت بالا خواهند داشت. در نهایت، حسگر زیستی پیشنهادی می‌تواند گزینه بسیار مناسبی برای استفاده در مدارات مجتمع نوری جهت تشخیص غلظت هموگلوبین و کراتینین باشد.</span></span></b> <div><span style="font-size:10pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">In this research, a biosensor based on 2-D photonic crystals is proposed. The presented structure is made of 25*20 Si rods in the air background. Photonic bandgap and field distribution spectra are extracted considering plane wave expansion (PWE) and FDTD methods, respectively. After applying the incident signal, light wave would be propagated along the waveguide and would be transferred to outputs 1 or 2 regarding the resonant wavelength. Output 1 is considered for detection of hemoglobin concentrations in blood samples with Q-factor: (140-168), sensitivity: 1745nm/RIU, FOM: (166.1-190.7) RIU^-1, and detection limit (DL): (5.2e-4 &ndash; 6.01e-4) RIU. Output 2 can also be considered for detection of creatinine concentrations in blood samples with Q-factor: (130.4-137.76), sensitivity: 1435.8nm/RIU, FOM: (110.8-126.74) RIU^-1, and detection limit (DL): (7.8-4 &ndash; 8.86e-4) RIU. Considering the obtained results, physicians can diagnose anemia and acute kidney injuries in early stages and with high precisions. Finally, the proposed biosensor can be a remarkable candidate for detection of hemoglobin and creatinine in optical integrated circuits.</span></span></div> بلورهای نوری, حسگر زیستی, کراتینین, کم خونی, مدار مجتمع نوری, نارسایی کلیوی, هموگلوبین Acute kidney injury, Anemia, Biosensor, Creatinine, Hemoglobin, Optical integrated circuit, Photonic crystal. 91 97 http://jiaeee.com/browse.php?a_code=A-10-2991-1&slc_lang=fa&sid=1 esmat rafiee عصمت رفیعی e.rafiee@alzahra.ac.ir 100319475328460013017 100319475328460013017 Yes Alzahra university گروه مهندسی برق- دانشکده مهندسی - دانشگاه الزهرا- تهران