OARS - Open Access Rewards System
DOI : 10.2240/azojono0115

Een Overzicht van Microcantilevers voor het Ontdekken van Toepassingen

Sandeep Kumar Vashist

Copyright AZoM.com PTY Ltd.

Dit is een Azo Open die artikel van de Beloningen van de Toegang van het Systeem (azo-Roeispanen) in het kader van de termijnen van de azo-Roeispanen http://www.azonano.com/oars.asp wordt verspreid dat onbeperkt gebruik toelaat op voorwaarde dat het originele werk behoorlijk wordt aangehaald maar beperkt tot niet-commerciële distributie en reproductie is.

Voorgelegd: 22 Meind, 2007

Gepost: 18 Junith, 2007

Besproken Onderwerpen

Samenvatting

Sleutelwoorden

Inleiding

De Gevoelige Opsporing van de Massa door Microcantilevers

De Methodes van de Opsporing van de Afbuiging van Microcantilever

De Piezoresistive Methode van de Opsporing van de Afbuiging

De Optische Methode van de Opsporing van de Afbuiging

De Capacitieve Methode van de Opsporing van de Afbuiging

De Interferometry Methode van de Opsporing van de Afbuiging

De Optische Grating van de Diffractie Methode van de Opsporing van de Afbuiging

De Last Gekoppelde Methode (CCD) van de Opsporing van het Apparaat

Mechanische Eigenschappen van Cantilever

Buigend Gedrag van de Stralen van de Cantilever

De Sensoren van Microcantilever

Materialen in Commerciële Cantilevers worden Gebruikt die

Het Gebruik van Cantilevers op de Wijzen van het niet-Contact

Voordelen van microcantilever-Gebaseerde Sensoren

Types van Sensoren op Micro en Nanocantilevers worden Gebaseerd die

Het Ontdekken Toepassingen van Microcantilevers in Fysica en Chemie

De Sensoren van de Vochtigheid

De Sensoren van het Herbicide

De IonenSensoren van het Metaal

De Sensoren van de Temperatuur/de Sensoren van de Hitte

De Sensoren van de Viscositeit

De Sensoren van de Calorimetrie

Sensor die Magnetische Parels Ontdekken

De Cantilever Gebaseerde Sensoren van de Telemetrie

Microsensors om de Behoeften van de Opslag en van het Onderhoud van de Raket Te Controleren

De Verre Infrarode Sensoren van de Opsporing van de Straling

De Apparaten van de Opsporing van Explosieven

Het Ontdekken Toepassingen van Microcantilevers op het gebied van de Diagnose van de Ziekte

Kanker die Microchips Ontdekken

Myoglobin de Sensoren van de Opsporing

Biosensor voor Coronaire Hartkwaal

Cantilever Gebaseerde Sensoren om het Polymorfisme van het enig-Nucleotide Te Ontdekken

Biochips

Nanocantilevers: Een Belangrijke Doorbraak in Sensoren

Conclusies

Verwijzingen

De Details van het Contact

Samenvatting

Microelectromechanical Systemen (MEMS) [1.2] zijn in bestaan slechts in het laatste decennium gekomen. Microcantilevers is de meest vereenvoudigde MEMS gebaseerde apparaten. De Diverse toepassingen van microcantilevers op het gebied van sensoren zijn onderzocht door vele onderzoekers. Verscheidene groepen hebben ook de mogelijkheid getoond om microcantilevers te gebruiken voor de diagnose van prostate kanker [3], myocardiaal infarct [4] en glucose controle [5]. De Wetenschappers achtervolgen de visie van het maken verkleind biochips gebaseerd op een serie van microcantilevers, die verscheidene uit routine gediagnostiseerde ziekten in het klinische laboratorium kan gelijktijdig ontdekken. Onlangs heeft de ontwikkeling van nanocantilevers de technologie verder met het vermogen van ultra gevoelige die opsporing van analytes verlaagd met hoge productie wordt gecombineerd.

Sleutelwoorden

Microcantilevers, sensoren, diagnostiek, MEMS

Inleiding

De Moleculaire kenmerkende apparaten worden kleiner met de vordering van miniaturisatietechnologieën. Er is stijgende rente op het gebied van biosensor onderzoek naar verkleinde platforms. De Miniaturisatie is essentieel voor fysiologische controle in vivo, de veelvoudige series van de specificiteitsensor, sensorportabiliteit en geminimaliseerde steekproefvolumes. Conventionele biosensors vergen uitgebreide verpakking, complexe elektronische omzetting en regelmatig onderhoud. Deze nadelen zouden door het gebruik van apparaten kunnen worden verminderd MEMS die elektronika en micromechanical structuren op spaanders integreren.

Microcantilevers is aangewend voor het fysieke, chemische en biologische ontdekken. Zij hebben ook brede toepassingen hebben op het gebied van geneeskunde, specifiek voor het onderzoek van ziekten, opsporing van puntveranderingen, bloedglucose toezicht en opsporing op chemisch product en biologische oorlogsvoeringagenten. Deze sensoren hebben verscheidene voordelen over de conventionele analytische technieken in termen van hoge gevoeligheid, lage kosten, eenvoudige procedure, laag analyte vereiste (in µl), niet gevaarlijke procedures en snelle reactie. Voorts is de technologie ontwikkeld in de laatste jaren voor de vervaardiging en het gebruik van nanocantilevers voor het ontdekken van toepassingen, daardoor leidend nanoelectromechanical tot systemen (NEMS). Deze ontwikkeling heeft de gevoeligheidsgrens tot de omvang verhoogd dat de onderzoekers het tellen van molecules kunnen nu visualiseren. Met de capaciteit van hoge productieanalyse van analytes en ultra gevoelige opsporing, houdt deze technologie enorme belofte voor de volgende generatie van verkleinde en hoogst gevoelige sensoren in.

De Gevoelige Opsporing van de Massa door Microcantilevers

Een microcantilever is een apparaat dat als fysieke, chemische of biologische sensor kan dienst doen door veranderingen in cantilever het buigen of trillingsfrequentie te ontdekken. Het is de verkleinde tegenhanger van een duikplank die zich op en neer met een regelmatig interval beweegt. Deze beweging verandert wanneer een specifieke massa van analyte specifiek op zijn oppervlakte gelijkend op de verandering wanneer een persoonsstappen op de duikplank wordt geadsorbeerd. Maar microcantilevers zijn miljoen keer kleiner dan de duikplank die afmetingen in microns en verschillende vormen zoals aangetoond in figuur 1 hebben.

Figuur 1. Verschillende soorten Driehoekige microcantilevers (hoogste mening) (a) Rechthoekig (b) dubbel-Legged (c).

De Molecules op een microcantilever worden geadsorbeerd veroorzaken trillingsfrequentieveranderingen en afbuiging van microcantilever die. De Viscositeit, de dichtheid, en het stroomtarief kunnen worden gemeten door veranderingen in de trillingsfrequentie te ontdekken.

Een Andere manier om moleculaire adsorptie te ontdekken is door afbuiging van de cantilever te meten toe te schrijven aan adsorptiespanning aan enkel één kant van de cantilever. Afhankelijk van de aard van het chemische plakken van de molecule, kan de afbuiging naar boven of naar onder zijn. Biochips met mechanische opsporingssystemen gebruikt microcantilever algemeen bi-materiële (b.v. Au-Si) stralen als het ontdekken van elementen. De kant van Au is gewoonlijk met een laag bedekt met een bepaalde receptor. Op de band van analyte (b.v. biologische molecules, zoals proteïnen of biologische agenten) met de receptor, wordt de receptoroppervlakte of gespannen of verlicht. Dit veroorzaakt microcantilever om, gewoonlijk in nanometers te doen afwijken, die kunnen worden gemeten gebruikend optische technieken. De afbuiging is evenredig aan de analyte concentratie. Het concept is aangewend in het onderzoeken van bepaalde ziekten zoals kanker en het ontdekken van specifieke chemisch product en biologische oorlogsvoeringagenten.

De Methodes van de Opsporing van de Afbuiging van Microcantilever

De Piezoresistive Methode van de Opsporing van de Afbuiging

De piezoresistive methode [6-8] houdt het inbedden van een piezoresistive materiaal dichtbij de hoogste oppervlakte van de cantilever in om de spanningsverandering te registreren die aan de oppervlakte van de cantilever voorkomen. Aangezien microcantilever doet afwijken, ondergaat het een spanningsverandering die spanning op piezoresistor zal toepassen, daardoor veroorzakend een verandering in weerstand die door elektronische middelen kan worden gemeten. Het voordeel van de piezoresistive methode is dat het lezensysteem op de spaander kan worden geïntegreerd. Het nadeel is dat de afbuigingsresolutie voor het piezoresistive lezensysteem slechts één die nanometer met één Ångström door optische opsporingsmethode is wordt vergeleken. Een Ander nadeel met de methode is dat een piezoresistor in de cantilever moet worden ingebed. De vervaardiging van zulk een cantilever met een samengestelde structuur is ingewikkelder.

Het piezoresistormateriaal in de straal moet zo dicht aan één oppervlakte van de cantilever worden gelokaliseerd mogelijk voor maximumgevoeligheid. Het type van het smeren van wordt gebruikt voor vervaardiging van het piezoresistive materiaal is een belangrijke factor. De piezoresistive coëfficiënt van n-Type silicium is groter dan dat voor p-Type. De weerstand van piezoresistive materiële veranderingen wanneer de spanning wordt toegepast op het. De relatieve verandering in weerstand als functie van toegepaste spanning kan worden geschreven zoals:

waar K de Factor van het Pand aanduidt, die een materiële parameter is. De subscripten l en t verwijzen naar het longitudinale en transversale deel van de Factor van het Pand.

De gevoeligheid van een piezoresistor varieert proportioneel aan de dikte t en de straal van kromming. De Factor van het Pand is evenredig aan de Modulus van Jongelui, E, dat het intrinsieke kenmerk van materiaal is. De pandfactor kan ook direct worden berekend door de cantilevers te spannen en de weerstandsverandering te meten.

waar δ is is de spanning in het materiaal en R de weerstand. Voor een gevoelig apparaat, zou de pandfactor van ongeveer 100 moeten zijn.

De piezoresistive cantileverstraal kan als wapen van de kring van de Brug Wheatstone zoals aangetoond in figuur 2 worden gebruikt.

Figuur 2. De Kring van de Brug Wheatstone voor piezoresistive microcantilever wordt gebruikt die.

De weerstand van het veranderlijke weerstandswapen () in het bovengenoemde cijfer kan worden bepaald door de gemeenschappelijke de verdelerformule van het Voltage te gebruiken en zoals hieronder getoond:

Er zou een weerstandsverandering zijn wanneer de cantilever aan een afbuiging wordt onderworpen.

De Optische Methode van de Opsporing van de Afbuiging

De optische methode [8], zoals aangetoond in figuur 3, wendt een laserstraal van zeer lage die macht van de orde aan die niet de biomoleculen beïnvloedt op de oppervlakte van microcantilever en een positie gevoelige detector met een laag worden bedekt (PSD). De laserstraaldalingen op de cantilever en wordt als gouden die laag worden nagedacht op de oppervlakte van de cantilever met een laag wordt bedekt geeft het bijna een spiegel zoals afwerking die. De weerspiegelde straal valt op PSD. Wanneer de cantilever undeflected d.w.z. het niet wordt met een laag bedekt met om het even welke molecule is, zou de laserstraal op een bepaalde vlek op PSD vallen. Aangezien de cantilever doet afwijken, de positie van de straalveranderingen, die, beurtelings, gebruikend aangewezen elektronika wordt berekend. Het voordeel van dit opsporingssysteem is dat het afbuiging in de sub-nanometerwaaier kan ontdekken. Maar deze methode heeft ook zijn eigen nadelen. De aanwezigheid van een geconcentreerde laserstraal in een vloeibaar celmilieu kan in extra thermische beheerskwesties resulteren die tot vreemde lezingen leiden. Ten Tweede, is het groeperingssysteem duur en impliceert grote precisie, die de kosten van de gehele kenmerkende uitrusting kan uiteindelijk opheffen. Bovendien vermindert het ook de portabiliteit van de uitrusting.

Figuur 3. Schema van een optisch opsporingssysteem om microcantilever afbuiging te ontdekken. Het weerspiegelde laserlicht van doen afwijken microcantilever valt bij een verschillende positie inzake PSD. Afhankelijk van de afstand tussen de twee posities van de laserstraal op PSD, wordt de afbuiging van microcantilever bepaald.

De Capacitieve Methode van de Opsporing van de Afbuiging

De capacitieve methode [9] is gebaseerd op het principe dat wanneer de cantileverafbuiging wegens de adsorptie van analyte plaatsvindt, de capacitieve weerstand van een vliegtuigcondensator wordt veranderd. Hier is microcantilever één van de twee condensatorplaten. Deze afbuigingstechniek is hoogst gevoelig en verstrekt absolute verplaatsing. Maar deze techniek is niet geschikt om grote verplaatsingen te meten. Voorts werkt het niet in elektrolytoplossingen toe te schrijven aan de faradic stromen tussen de capacitieve platen. Daarom is het beperkt in zijn het ontdekken toepassingen.

De Interferometry Methode van de Opsporing van de Afbuiging

Deze optische opsporingsmethode [10.11] is gebaseerd die op de interferentie van een verwijzingslaserstraal met de laserstraal door de cantilever wordt weerspiegeld. Het gespleten eind van een optische vezel wordt gebracht dicht bij de cantileveroppervlakte. Één deel van het licht wordt weerspiegeld bij de interface tussen vezel en omringende media, en het andere deel wordt weerspiegeld bij de cantilever terug in de vezel. Deze twee stralen mengen zich binnen de vezel, en het interferentiesignaal kan met een fotodiode worden gemeten. Interferometry is een hoogst gevoelige methode die een directe en absolute meting van verplaatsing verstrekken. In deze methode, moet het licht dicht bij de cantileveroppervlakte worden gebracht om genoeg weerspiegeld licht te krijgen. De Optische vezel weinig microns vanaf het vrije eind van microcantilever kon afbuiging in 0.01 waaier meten Å. Nochtans, is het plaatsen van de vezels een moeilijke taak. De methode werkt goed voor kleine verplaatsingen maar is minder gevoelig in vloeistoffen en vandaar, van beperkt gebruik in biosensor toepassingen.

De Optische Grating van de Diffractie Methode van de Opsporing van de Afbuiging

Het weerspiegelde laserlicht van interdigitated cantilevers vormt een diffractiepatroon waarin de intensiteit aan de cantileverafbuiging [12] evenredig is. Dit kan voor de atoomkrachtmicroscopie, infrarode opsporing, en het chemische ontdekken worden gebruikt.

De Last Gekoppelde Methode (CCD) van de Opsporing van het Apparaat

Een camera CCD voor het meten van de afbuiging van de cantilever in antwoord op analyte werd gebruikt door Kim en medewerkers [13]. De positie gevoelige die detector is hier de camera CCD die de laserstraal registreert van de cantilever wordt doen afwijken.

Mechanische Eigenschappen van Cantilevers

De fundamentele mechanische parameters van een cantilever zijn de de lenteconstante en de resonantiefrequentie.

De lente constant k is de evenredigheidsfactor tussen toegepaste kracht, F en het resulterende buigen van de cantilever, z. Deze relatie wordt genoemd de wet van Hooke.

F = - KZ

De de lenteconstante brengt de stijfheid van de cantilever op. Voor een rechthoekige cantilever van lengte l, kan de de lenteconstante worden geschreven zoals

waar E de modulus van de Jongelui is en Ik ben het ogenblik van inertie. De typische lente constant voor een spannings gevoelige cantilever is in de waaier van 1 mN/m aan 1 N/m.

De resonantiefrequentie Fres voor een eenvoudige rechthoekige cantilever kan worden uitgedrukt zoals

waar ρ de massadichtheid is, duiden h en w de hoogte en de breedte van de respectievelijk cantilever aan. Het ogenblik van inertie voor een rechthoekige cantilever kan worden geschreven zoals

Een eenvoudigere uitdrukking voor de resonantiefrequentie kan als functie van de de lenteconstante worden geschreven zoals

waar massa, m=ρ.h.l.w. De relatie toont aan dat de resonantiefrequentie als functie van stijgende de lenteconstante en van het verminderen cantilevermassa stijgt.

Het gebruik van microcantilevers is wereldwijd begrepen maar de biomechanica [14] worden en het onderliggende mechanisme van microcantileverafbuiging nog niet volledig gevestigd.

Buigend Gedrag van de Stralen van de Cantilever

Een eenvormige oppervlaktespanning die op een isotroop materiaal handelen verhoogt (in het geval van samenpersende spanning) of vermindert (in het geval van trekspanning) de oppervlakte zoals aangetoond in figuur 4. Als deze spanning niet bij de overkant van een dunne plaat of een straal wordt gecompenseerd, zal de gehele structuur buigen. Tussen de gebieden van samenpersende spanning en trekspanning, is er een neutraal vliegtuig dat niet misvormd is. wegens het buigen, handelt een kracht F bij een afstand van x in de neutrale vliegtuigresultaten in een buigend ogenblik M=F.x. Daarom wordt de straal van kromming R gegeven door:

1/R = dz/dx22 = M/EI

waar E de modulus van de duidelijke Jongelui is en die Ik ben het ogenblik van inertie door de volgende vergelijking voor rechthoekige stralen wordt gegeven

De verandering in de oppervlaktespanning aan zal één kant van de straal het statische buigen veroorzaken, en het buigende ogenblik kan worden berekend zoals:

Δσ = σ1 - σ2 is de differentiële oppervlaktespanning met σ1 en σ2 als oppervlaktespanning aan de hogere en lagere kant van de respectievelijk cantilever (figuur 5). Het Opnemen van deze waarden van I en M in de eerste vergelijking brengt de formule van Stoney op [15]:

Figuur 4. Het Buigen van een cantileverstraal in antwoord op samenpersende en trekspanningen. (a) de Samenpersende oppervlaktespanning toe te schrijven aan weerzin tussen de biomoleculen leidt tot benedenwaartse/negatieve afbuiging van de cantileverstraal. (b) de Trekoppervlaktespanning toe te schrijven aan aantrekkelijkheid tussen molecules leidt tot stijgende/positieve afbuiging van de cantileverstraal.

Figuur 5. Zij mening van een dunne die cantileverstraal van dikte t aan samenpersende spanning wordt onderworpen. σ1 is de spanning aan de hogere oppervlakte en σ2 is de spanning aan de lagere oppervlakte van de cantilever. De cantileverstraal buigt met een constante straal van kromming R.

Rekening houdend met de grensvoorwaarden van een cantilever (R“ L), kan de bovengenoemde vergelijking worden opgelost en de verplaatsing van de cantilevers kan worden geschreven zoals:

De Veranderingen in oppervlaktespanning kunnen het resultaat van adsorptieproces of elektrostatische interactie tussen geladen molecules op de oppervlakte evenals veranderingen in oppervlaktehydrophobicity en conformational veranderingen van de geadsorbeerde molecules zijn.

Naast oppervlakte het stress-induced buigen, kan de volumeuitbreiding van bimaterial cantilevers in het statische buigen resulteren. Een bimaterial cantilever ondergaat buigen wegens gasadsorptie als de coëfficiënten van de volumeuitbreiding van de twee materialen verschillend zijn.

De Sensoren van Microcantilever

De toepassingen van Biosensing eisen snel, makkelijk te gebruiken, goedkope en hoogst gevoelige methodes om analytes samen met het vermogen voor hoog-productieonderzoek te ontdekken. Al deze punten kunnen langs worden vervuld micromachined cantileversensoren, die daarom ideale kandidaten voor het biosensing van toepassingen zijn. De diverse toepassingen van microcantilever gebaseerde sensoren worden samengevat in Figuur 6.

Figuur 6. Toepassingen van microcantilever-gebaseerde sensoren.

Zijn de Microcantilever gebaseerde sensoren [16] de eenvoudigste apparaten MEMS die een zeer veelbelovende toekomst voor de ontwikkeling van nieuwe fysieke, chemische en biologische sensoren aanbieden. Zij zijn de meest recente en meest geavanceerde analyte opsporingssystemen met de opsporingsgrens veel lager dan de meest geavanceerde momenteel aangewende technieken. De geadsorbeerde massa van analytes veroorzaakt het nanomechanical buigen van microcantilever. De verandering in massa op de microcantileveroppervlakte toe te schrijven aan de band van de analyte molecules is direct evenredig aan de afbuiging van microcantilever. Aldus, kan de kwalitatieve evenals kwantitatieve opsporing van analytes worden uitgevoerd.

Materialen in Commerciële Cantilevers worden Gebruikt die

De commerciële cantilevers worden typisch gemaakt van silicium, siliciumnitride, of siliciumoxyde en zijn beschikbaar in een grote verscheidenheid van verschillende vormen, afmetingen, en krachtgevoeligheden. De Recente ontwikkelingen combineren de recentste geïntegreerde schakeling (IC) en de bijkomende technologieën van de metaaloxide (CMOS)halfgeleider om intelligente uiterst kleine cantilevers in de vorm van een serie te produceren.

Het Gebruik van Cantilevers op de Wijzen van het niet-Contact

De Recente jaren hebben een tweede evolutieve stap in het gebruik van cantilevers getuigd waardoor zij niet meer in contact met een oppervlakte worden gebracht. Zij worden nu in sensorsystemen gebruikt die een volledig nieuw type van verkleinde die omvormer verstrekken op fundamentele principes van fysica zoals het bimetaaleffect, oppervlaktespanning, of de harmonische oscillator wordt gebaseerd.

Voordelen van microcantilever-Gebaseerde Sensoren

Hebben de Microcantilever gebaseerde sensoren enorm potentieel voor de opsporing van diverse analytes in gasachtig, vacuüm en vloeibaar middel. Zij hebben aanzienlijke rente wegens hun hoge specificiteit, hoge gevoeligheid, eenvoud, lage kosten, laag analyte vereiste (in µl), niet gevaarlijke procedure met minder stappen, snelle reactie en laag machtsvereiste gewekt. De Substanties op spoorniveaus worden momenteel ontdekt door diverse technieken zoals hoge prestaties vloeibare chromatografie (HPLC), dunne laagchromatografie (TLC), gaschromatografie (GC), gas vloeibare chromatografie (GLC) enz. Nochtans, zijn deze technieken complex, tijdrovend, duur en vereisen omvangrijke instrumentatie. Ook is de steekproefvoorbereiding een verlengde complexe procedure en vereist bekwaam personeel. Maar de microcantilever-gebaseerde sensoren kunnen spoorhoeveelheden substanties in deel-per-miljard en (ppb) deel-per-triljoen ontdekken (ppt). Zij vertalen biomoleculaire erkenning in het nanomechanical buigen van microcantilever [17]. De Intermoleculaire krachten die van de adsorptie van analyte molecules op microcantilever het gevolg zijn veroorzaken oppervlaktespanning, direct resulterend in het nanomechanical buigen van microcantilever.

Het Ontdekken Toepassingen van Microcantilevers in Fysica en Chemie

De op cantilever-gebaseerde sensoren hebben ruime toepassingen in fysica en chemie. Zij kunnen worden gebruikt om correcte golfsnelheden, vloeibare druk en stroomtarieven te meten, en kunnen worden gestemd om akoestische trillingen selectief op te nemen. De Biotoxines zouden met gevoeligheid op het pptniveau kunnen worden ontdekt door één kant van de cantilever met monoclonal antilichamen met een laag te bedekken specifiek voor de bijzondere biotoxine. De gevolgen van kleine luchtdrukveranderingen kunnen in de resonantie van de trillende cantilever worden gevoeld. De Gevolgen van blootstelling aan ultraviolette stralingen kunnen worden ontdekt door de juiste polymere deklaag te kiezen. Men heeft opgemerkt dat de cantilevers van het siliciumnitride met goud aan één kant met een laag worden bedekt voor pH veranderingen die vrij gevoelig zijn. Gebaseerd op dit, kunnen de cantilever gebaseerde sensoren worden gemaakt om de pH verandering te ontdekken. Zij zijn ook gebruikt om kwikdamp, vochtigheid, aardgas, gasmengsels, tolueen en lood in water te ontdekken.

Types van Sensoren op Micro en Nanocantilevers worden Gebaseerd die

De Sensoren van de Vochtigheid

De vochtigheid in het milieu kan worden gemeten als één kant van microcantilever met gelatine [18] met een laag bedekt is. De Gelatine bindt aan de waterdampen huidig in de atmosfeer, daardoor veroorzakend het buigen van de cantilever. De Onderzoekers bij het Nationale die Laboratorium van Oak Ridge (ORNL), de V.S. toonden aan dat de cantilevers met hygroscopische materialen zoals fosforzuur met een laag worden bedekt als sensor kunnen worden gebruikt voor het ontdekken van waterdamp met de resolutie van de picogrammassa [19]. Wanneer de waterdampen op de met een laag bedekte oppervlakte van de cantilever worden geadsorbeerd, is er verandering in de resonantiefrequentie van microcantilevers en cantileverafbuiging. De Gevoeligheid van microcantilevers kan worden verhoogd door zijn oppervlakte met materialen met een laag te bedekken die een hoge affiniteit voor analyte hebben.

De Sensoren van het Herbicide

Microcantilevers is gebruikt om de concentratie van herbiciden in het vloeibare milieu door Roberto Raiteri en medewerkers [20] te ontdekken. Herbicide 2.4 dichlorophenoxyacetic zuur (2.4-D) werd met een laag bedekt op de hogere oppervlakte van de cantilever. Het monoclonal antilichaam tegen 2.4-D werd toen verstrekt aan de cantilever. De specifieke interactie tussen het monoclonal antilichaam en het herbicide veroorzaakte het buigen van de cantilever. Heel wat onderzoek gaat antilichaam met een laag bedekte cantileverimmunobiosensors voor de opsporing van organochlorine en organophosphorous pesticiden en herbiciden ontwikkelen huidig bij concentratie ng/l in waterige milieu's. Alvarez en de Medewerkers toonden het gebruik van microcantilevers voor de opsporing van pesticide dichloro dipheny trichloroethaan (DDT) [aan 21].

De IonenSensoren van het Metaal

De sensoren van Microcantilever zijn aangewend om een concentratie van 10mCrO-9 in42- een stroomcel [22] te ontdekken. In dit apparaat, werd een zelf-geassembleerde laag van het bromide van het triethyl-12-mercaptododecylammonium op de gouden-met een laag bedekte microcantilever oppervlakte gebruikt. Microcantilevers zou voor de chemische opsporing van een aantal gasachtige analytes kunnen worden gebruikt. Een multielement apparaat die van de sensorserie microcantilevers aanwenden kan worden gemaakt om diverse ionen gelijktijdig te ontdekken.

De Sensoren van de Temperatuur/de Sensoren van de Hitte

De Veranderingen in temperatuur en hitte buigen een cantilever uit materialen met verschillende thermische uitbreidingscoëfficiënten door het bimetaaleffect wordt samengesteld dat. Kunnen de Microcantilever gebaseerde sensoren veranderingen in temperatuur zo meten klein zoals 10-5 K en kunnen voor foto thermische meting worden gebruikt. Zij kunnen als microcalorimeters worden gebruikt om de warmte-evolutie in katalytische chemische reacties en enthalpieveranderingen bij faseovergangen te bestuderen. Bimetaal microcantilevers kunnen de fotothermische spectroscopie [23] met een gevoeligheid van 150 FJ en een resolutie van de sub-millisecondentijd uitvoeren. Zij kunnen hitteveranderingen met attojoulegevoeligheid ontdekken.

De Sensoren van de Viscositeit

De Veranderingen in de middelgrote visco-elasticiteit verplaatsen de frequentie van de cantileverresonantie. Een hoogst kleverig middel die de cantilever evenals een toegevoegde massa omringen zal de cantileverschommeling temperen die zijn fundamentele resonantiefrequentie verminderen. De Cantilevers kunnen daarom door piezoelectric actuators worden getrild om te resoneren en als viscositeitsmeters [24] worden gebruikt.

De Sensoren van de Calorimetrie

In deze sensoren, slechts moeten de temperatuurveranderingen worden gemeten [25.26]. De Meeste chemische reacties worden geassocieerd met een verandering in hitte. Zo, heeft de calorimetrie enorm potentieel om een brede waaier van samenstellingen te identificeren. De Enzymen zoals glucoseoxydase kunnen op de oppervlakte van microcantilever worden geïmmobiliseerd en worden met een laag bedekt, die specifiek met glucose in de oplossing veroorzakend een herkenbaar calorimetrisch signaal zal reageren. wegens de uiterst kleine thermische massa en de gevoeligheid van de cantilever, calorimetriesensoren die cantilevers aanwenden volgende generatie van sensoren voor het ontdekken van temperatuurveranderingen zal zijn.

Sensor die Magnetische Parels Ontdekken

Baselt en de medewerkers [27] verklaarden de mogelijkheid om microcantilevers als krachtomvormers te gebruiken om de aanwezigheid van receptor-met een laag bedekte magnetische parels te ontdekken. Het is mogelijk om de aanwezigheid van enige grootte te ontdekken µm het magnetische parel plakken op cantileveroppervlakte door een extern magnetisch veld toe te passen en de afbuiging van microcantilever te meten functionalized. Een uiterst gevoelige sensor kan worden gemaakt door analyte met magnetische parels te etiketteren.

De Cantilever Gebaseerde Sensoren van de Telemetrie

Zullen de Cantilever gebaseerde telemetriesensoren [28] fieldable apparaten aan relais relevante gegevens aan centrale inzamelingsposten opstellen. Zij zullen het gebruik van mobiele eenheden toelaten versleten die of door personeel worden gedragen en zullen getelegrafeerde sensoren in sommige toepassingen vervangen. De Onderzoekers bij ORNL bouwen a microfabricated spaander met ingebouwde elektronische verwerking en telemetrie. Zij werken ook aan een methode om verschillende species te ontdekken.

Microsensors om de Behoeften van de Opslag en van het Onderhoud van de Raket Te Controleren

De Verkleinde microcantilever gebaseerde sensoren met ver draadloos controlevermogen zijn aangewend om inzicht in voorraadvoorwaarde [29] te bereiken. Deze die technologie zal munitieleven evalueren op milieuparameters zoals vochtigheid, temperatuur, druk, schok en corrosie evenals aantal andere indicatoren van propellant degradatie met inbegrip van NOx wordt gebaseerd. De Enige spaanderdetectors met elektronika en telemetrie zouden met honderden cantilevers als serie kunnen worden ontwikkeld om vele belangrijke parameters te controleren, gelijktijdig te identificeren en te kwantificeren. De sensoren van de Corrosie hebben het leven in gematigde aan strenge milieu's beperkt. De Systemen moeten bouwstijl zijn om milieugegevens voor betere kennis van milieuvoorwaarden te verzamelen. Er is een behoefte om materialen zoals zeoliet [30] voor gebruik als het gevoelig maken van deklagen voor specifieke opsporing te ontwikkelen. De Zeoliet zijn thermaal de stabiele die structuren van het aluminosilicatekader commercieel als moleculaire zeven, katalysators, ionenuitwisselaars en chemische absorptievaten worden gebruikt. Zij tonen uitstekende selectiviteit en selectieve thermische desorptieeigenschappen.

De Verre Infrarode Sensoren van de Opsporing van de Straling

Een verre infrarode (IR) sensor van de stralingsopsporing is ontwikkeld door Oden en medewerkers [31]. De sensor wordt samengesteld uit een piezoresistive cantilever met een hitte absorberende laag die met een laag wordt bedekt. Piezoresistive microcantilevers vertegenwoordigen een belangrijke ontwikkeling in ongekoelde de opsporingstechnologie van IRL. De cantilever ondergaat buigen wegens de differentiële spanning tussen de deklaag en het substraat. Cantilever het buigen veroorzaakt een verandering in piezoresistance, die aan het bedrag van de geabsorbeerde hitte evenredig is. De variaties van de Temperatuur kunnen worden ontdekt door de cantilever met een verschillend materiaal met een laag te bedekken, dat het bimetaaleffect resulterend in het buigen van de cantilever veroorzaakt. Aldus, kan de calorimetrische opsporing van chemische reacties worden gedaan. De gouden-Zwarte zou als absorberend materiaal van IRL dienen. De Hoge thermische uitbreidings bimaterial deklagen zoals Al, Pb en Zn zouden kunnen worden gebruikt om thermaal het veroorzaakte buigen van microcantilever te verhogen. De Tweedimensionale cantileverseries kunnen voor de weergave van IRL worden gebruikt aangezien zij het eenvoudige, hoogst gevoelige en snelle antwoorden zijn.

De Apparaten van de Opsporing van Explosieven

Men gelooft dat de honden verbazende het ruiken macht hebben, de reden zij in de opsporing van explosieven wijd aangewend zijn. De Honden kunnen explosieven ontdekken door gemakkelijk gelaten verdampen organische chemische producten te snuiven huidig bij concentratie zo laag zoals deel-per-miljard. Vele groepen leiden actief onderzoek met de bedoeling om een neus-op-a-spaander `' te maken apparaat die de het ruiken macht precies gelijkend op de neus van de hond hebben. In deze neus-op-a-spaander ` zou het' apparaat [32.33], een microcantileverserie kunnen worden gebruikt waarin elke cantilever zal worden met een laag bedekt verschillend om een specifieke organische samenstelling op te nemen. Het kan in ons dagelijks gebruikspunt zoals schoenen, het lopen riet, beurs enz. worden opgenomen om de explosieven te ontdekken zonder de beklaagden te laten van de onderzoeksverrichting op de hoogte zijn. Het apparaat zou een grote voltooiing van het veiligheidsstandpunt zijn en zou grote ongevallen verhinderen.

Een microcantilever met platina of een overgangsmetaal kan met een laag wordt bedekt met trinitrotolueen (TNT) reageren als het aan 570°C wordt verwarmd en bij die temperatuur die voor 0.1 tweede gehouden. De reactie van TNT met de cantileverdeklaag zal een mini-explosie veroorzaken. Thundat en zijn groep [34] ontwikkelen een lucifersdoosje-grootte apparaat die explosieven in luchthavenbagage en landmines te ontdekken op deze techniek wordt gebaseerd.

Het Ontdekken Toepassingen van Microcantilevers op het gebied van de Diagnose van de Ziekte

Kanker die Microchips Ontdekken

Arun Majumdar en de medewerkers [3] hebben microcantilever gebaseerde gevoelige analyse voor de diagnose van kanker aangetoond. Zij bedekten de oppervlakte van microcantilever met antilichamen specifiek voor prostate specifiek die antigeen (PSA), een prostate kankerteller in het bloed van patiënten wordt gevonden met een laag die prostate kanker hebben. Toen PSA-Met een laag bedekt microcantilever in wisselwerking gestaan met de bloedsteekproef van de patiënt die prostate kanker hebben, complex antigeen-antilichaam werd gevormd en de cantilever boog wegens de geadsorbeerde massa van de antigeenmolecules. Nanometer het buigen van cantilever werd ontdekt optisch door een lage machtslaserstraal met sub-nanometerprecisie gebruikend een fotodetector. Deze microcantilever gebaseerde analyse was gevoeliger dan conventionele biochemische technieken voor opsporing van PSA aangezien het antigeenniveaus kan ontdekken lager dan de klinisch relevante drempelwaarde. De techniek is zo goed zoals en potentieel dan beter ELISA. Voorts zijn de kosten per analyse minste aangezien er geen behoefte is om fluorescente markeringen of radiolabel de molecules vast te maken. De opsporing van PSA op de resonerende frequentieverschuiving wordt gebaseerd van was piezoelectric nanomechanical microcantilever aangetoond ook door Lee en medewerkers [35 die].

Myoglobin de Sensoren van de Opsporing

Raiteri en zijn die groep [4] wendden microcantilevers met anti-myoglobin monoclonal antilichaam op de hogere oppervlakte door sulfosuccinimidyl 6 [3 (2-pyridyldithio) met een laag aan wordt bedekt aan - propionamido] hexanoate (sulfo-LC-SPDP) dwars-linker. Toen het menselijke serum werd verstrekt, bond myoglobin aan het anti-myoglobin, daardoor veroorzakend een afbuiging van microcantilever. 85 ng/ml van myoglobin werd gemakkelijk ontdekt, die de fysiologische concentratie in het gezonde menselijke serum is.

Biosensors van de Glucose

Pei en de medewerkers [36] meldden een techniek voor micromechanical opsporing van biologisch relevante glucoseconcentraties door immobilisatie van glucoseoxydase op de microcantileveroppervlakte. Enzym-functionalized microcantilever ondergaat buigen wegens een verandering in oppervlaktespanning door de reactie van glucoseoxydase wordt veroorzaakt op de cantileveroppervlakte wordt geïmmobiliseerd met glucose in oplossing die. De Experimenten werden gedragen in de stroomomstandigheden en men toonde aan dat de gemeenschappelijke interferenties voor glucoseopsporing geen effect op de meting van bloedglucose hadden.

Biosensors voor Coronaire Hartkwaal

Een klinische biochemische sensortoepassing werd voorgesteld [37], waar de adsorptie van lipoproteins met geringe dichtheid (LDL) en hun geoxydeerde vorm (oxLDL) op heparine door de oppervlaktespanning te meten aanwendend het biosensing microcantilevers werden onderscheiden. De capaciteit om deze twee species te onderscheiden is van belang omdat hun begrijpen van plasma hoofdzakelijk de geoxydeerde vorm goedkeurde, die om van de accumulatie van cholesterol in de aorta wordt verondersteld de oorzaak te zijn op tijd en met het eerste stadium van coronaire hartkwaal geassocieerd. De methode werd ook gebruikt om conformational veranderingen in twee die plasmaproteïnen, Immunoglobulin G en (IgG) Albumine (BSA) te ontdekken, door hun adsorptie op een stevige oppervlakte in een buffermilieu wordt veroorzaakt. Dit fenomeen is van essentieel belang in biomedische toepassingen die stevige oppervlakten impliceren, maar moeilijk om met conventionele adsorptietechnieken geweest te meten.

Cantilever Gebaseerde Sensoren om het Polymorfisme van het enig-Nucleotide Te Ontdekken

Het Enige nucleotidepolymorfisme (SNPs) binnen de bekende genopeenvolgingen en het genoom is de belangrijkste zorg van het genomicaonderzoek. De veranderingen van het Punt veroorzaken verscheidene ziekten zoals Thalassemia, Tay Sachs, de ziekte enz. van Alzheimer. Daarom zullen de inspanningen om het enige nucleotidepolymorfisme te ontdekken in de vroege diagnose van deze ziekten helpen en zullen in de behandeling van patiënten die dergelijke wanorde hebben helpen. Een efficiënte en betrouwbare manier om dergelijke enige wanverhoudingen van het basispaar te ontdekken is door microcantilevers te gebruiken die voor specifieke biomoleculaire erkenningsinteractie tussen de opeenvolging van sondeDNA en de opeenvolging van doelDNA uiterst gevoelig zijn. Zij kunnen concentratie in pico- aan femtogramwaaier ontdekken. Thiolated sondes van DNA specifiek voor de bijzondere opeenvolging van doelDNA zijn geïmmobiliseerd op gouden-met een laag bedekt microcantilever. De Kruising met de volledig vleiende opeenvolging van doelDNA zal de netto positieve afbuiging van de cantilever veroorzaken. De Netto positieve afbuiging is een resultaat van vermindering van de configuratieentropie van dsDNA tegenover ssDNA, die de vermindering van samenpersende krachten aan de gouden kant van de cantilever veroorzaakt. De Kruising van sondeDNA met doelDNA die één of twee basis-paren wanverhoudingen hebben resulteert in een netto negatieve afbuiging van de cantilever toe te schrijven aan verhoogde die afstotingskrachten op de gouden-met een laag bedekte oppervlakte van microcantilever worden uitgeoefend. De afbuiging is groter voor doelDNA die twee wanverhoudingen van het basispaar dan voor doelDNA heeft hebben één wanverhouding van het basispaar. De graad van weerzinverhogingen als aantal wanverhoudingen van het basispaar stijgt [38]. McKendry [39] toonde veelvoudige etiket-vrije biodetection en kwantitatieve DNA-Bindende analyses op een nanomechanical cantileverserie aan.

Deze DNA gebaseerde die microcantilever afbuigingsanalyses zouden een zegen aan het gebied van pharmacogenomics zijn, dat drugs ontwikkelen zal specifiek worden gemaakt om SNPs te richten. Deze analyses hebben een snelle reactietijd van minder dan 30 minuten en zijn veel goedkoper dan de andere die technieken momenteel worden gebruikt om SNPs te ontdekken. Het is een eenvoudige procedure en de output d.w.z. de cantileverafbuiging is eenvoudig +/- signaal. De Huidige technieken van de kruisingsopsporing als het Zuidelijke bevlekken vereisen hoogst stringente reactievoorwaarden terwijl de microcantilever-gebaseerde techniek slechts een fysiologische buffer en een kamertemperatuur (25°C) vereist. De Details over de transformatie van biomoleculaire erkenning in nanomechanics worden binnen gegeven [40]. De Zuidelijke kruising is zeer vervelende, dure, gevaarlijke en tijdrovende procedure. Anderzijds, houden microcantilevers een grote belofte voor de medische diagnose in omdat niet alleen de aanwezigheid maar de plaats van de wanverhoudingen kan worden gevonden.

Biochips

De Recente die vooruitgang in biochips [41.42] heeft aangetoond dat de sensoren op het buigen worden gebaseerd van cantilevers hebben potentiële voordelen over eerder gebruikte opsporingsmethodes microfabricated. Biochips met mechanische opsporingssystemen gebruikt microcantilever bimaterial (b.v. Au-Si) stralen als het ontdekken van elementen. De kant van Au is gewoonlijk met een laag bedekt met een bepaalde receptor. Op de band van analyte (b.v. biologische molecules, zoals proteïnen of biologische agenten) met de receptor, wordt de receptoroppervlakte of gespannen of verlicht. Dit veroorzaakt microcantilever om te doen afwijken en de afbuiging werd gevonden evenredig om aan de analyte concentratie te zijn. De Voorbeelden van banden in biomoleculaire (receptor/analyte) toepassingen zijn: antilichaam-antigeen banden of de kruising van DNA van een paar bundels die van DNA (receptor/analyte) bijkomende opeenvolgingen [42] hebben. Biochips die microcantilevers hebben als het ontdekken van elementen vereist externe macht, etikettering, externe elektronika of fluorescente molecules of signaal geen transductie voor hun verrichting. Deze types van biochips kunnen in het onderzoeken van bepaalde ziekten zoals kanker en het ontdekken van specifieke chemisch product en biologische oorlogsvoeringagenten zoals botulinum toxine, bloedzweer, en aflatoxin worden gebruikt. Een chemische die sensor op een micromechanical cantileverserie wordt gebaseerd is aangetoond door Battison en medewerkers [37].

Nanocantilevers: Een Belangrijke Doorbraak in Sensoren

Nanocantilevers, 90 NM dik en gemaakt die van siliciumnitride, is door de groep onderzoekers gebruikt door Harold Craighead, Cornell Universiteit ertoe worden gebracht één enkel stuk de basisparen van DNA 1578 in lengte [43] te ontdekken. De groep beweerde dat zij een molecule met massa van ongeveer 0.23 attograms (1 attogram = gram 10) kunnen-18 nauwkeurig bepalen aanwendend deze nanocantilevers. De onderzoekers plaatsten nanoscale gouden punten op de eigenlijke einden van de cantilevers, die als vangstagenten voor sulfide-gewijzigde double-stranded DNA dienst deden. Maar in principe, zou het goud nanodots kunnen worden gebruikt om het even welke biomolecule te vangen die een vrije sulfidegroep hebben. Laserstralen van het Aftasten werden gebruikt om de trillingsfrequentie van de cantilevers te meten. De onderzoekers geloven dat nanodevices op nanocantilevers wordt gebaseerd de behoefte aan PCR versterking voor de opsporing van de bepaalde die opeenvolgingen van DNA zouden elimineren, daardoor vereenvoudigend methodes aan het scherm voor specifieke genopeenvolgingen en veranderingen die worden gebruikt.

Op Dezelfde Manier N. Nelson-Fitzpatrick . [44] bij de Universiteit van Alberta, heeft Canada uiterst dunne resonerende nanocantilevers, van ongeveer 10 NM, in aluminium-molybdeen samenstellingen gemaakt. De groep beweert dat de ontwikkeling van op NEMS-Gebaseerde apparaten in metaalmaterialen nieuwe gebieden van toepassingen voor het directe ontdekken van diverse chemische samenstellingen toelaten zou die zo de behoefte aan middenoppervlakteafleiding ondervangen.

De Onderzoekers bij Universiteit Purdue zijn betrokken bij de verwezenlijking van nanocantilevers. Zij wendden een serie van nanocantilevers van variërende lengte met dikte van ongeveer 30 NM aan en functionalized hen met antilichamen voor virussen [45]. Zij kwamen met zeer interessante resultaten betreffende de variatie in antilichamendichtheid w.r.t op de proppen de lengte van nanocantilevers.

Conclusies

Microcantilevers heeft potentiële toepassingen op elk gebied van wetenschap die zich van het fysieke en chemische ontdekken aan biologische ziektediagnose uitstrekken. De belangrijkste voordelen om microcantilevers als het ontdekken van mechanismen over de conventionele sensoren aan te wenden omvatten hun hoge gevoeligheid, lage kosten, laag analyte vereiste (in µl), niet gevaarlijke procedure met minder stappen die (de behoefte aan etiketten ondervangen), snelle reactie en laag machtsvereiste. Belangrijkst is het feit dat een serie van microcantilevers voor de diagnose van grote aantallen analytes zoals diverse ziektebiomarkers van één enkele ziekte in enig kan worden aangewend gaat hebbend zo de enorme hoge mogelijkheden van de productieanalyse. De technologie houdt de sleutel aan de volgende generatie van hoogst gevoelige sensoren. Met de ontwikkeling van de technologie voor nanocantilevers, hebben de sensoren attogram gevoeligheid bereikt, die tot onlangs slechts een droom voor onderzoekers is geweest. De Verdere verhogingen van gevoeligheid zullen onderzoekers de capaciteit toestaan om de aantallen molecules te tellen.

Verwijzingen

1.         Grayson, A.C.R., Shawgo, R.S., Johnson, A.M., Flynn, N.T., Li, Y., Cima, M.J. & Langer, R. (2004) een Overzicht BioMEMS: Technologie MEMS voor fysiologisch geïntegreerde apparaten. Proc. IEEE, 92(1), 6-21.

2.         Polla, D.L., Erdman, E., Robbins, W.P., Markus, D.T., Diaz, J.D., Rinz, R., Nam, Y. & Brickner, H.T. (2000) Microdevices in Geneeskunde. Ann. Toer Biomed. Eng., 2, 551-76.

3.         Wu, G.H., Datar, RECHTS, Hansen, K.M., Thundat, T., Kooi, R.J. & Majumdar de Biotoets, van A. (2001) van prostate-specifiek antigeen die (PSA) microcantilever gebruiken. Nationaal. Biotechnol., 19, 856-60.

4.         Arntz, Y., Seelig, J.D., Lang, P.K., Zhang, J., Hunziker, P., Ramseyer, J.P., Meyer, E., Hegner, M. & Gerber de etiket-Vrije eiwitdieanalyse, van C. (2003) op een nanomechanical cantileverserie wordt gebaseerd. Nanotechnologie, 14, 86-90.

5.         Subramanian, A., Oden, P.I., Kennel, S.J., Jacobson, K.B., Warmack, R.J., Thundat, T., Doktycz, M.J. (2002) Glucose die gebruikend enzym-met een laag bedekt microcantilever biosensing. Appl. Phys. Lett., 81, 385-87.

6.         Thaysen, J., Boisen, A., Hansen, O. & Bouwstra, sonde van de de krachtmicroscopie van S. (2000) de Atoom met piezoresistive lezen en hoogst symmetrische Wheatstone brugregeling. Sens. Actuators A, 83, 47-53.

7.         Yang, M., Zhang, X., Vafai, K. & Ozkan, C.S. (2003) het Hoge ontwerp en de optimalisering van de gevoeligheids piezoresistive cantilever voor analyte-receptor band. J. Micromech. Microeng., 13, 864-72.

8.         Meyer, G. & Amer, N.M. (1988) Nieuwe optische benadering van de atoomkrachtmicroscopie. Appl. Phys. Lett., 53(12), 1045-47.

9.         Blanc, N., Brugger, J., Rooij, N.F.D. & Durig, de Microscopie van de Kracht van het Aftasten van U. (1996) op de Dynamische Wijze die Capacitieve Sensoren Microfabricated Met Behulp Van. J Vac. Sc.i. Technol. B, 14(2), 901-05.

10.      Erlandsson, R., McClelland, G.M., Partner, C.M. & Chiang de Atoom de krachtmicroscopie, van S. (1988) gebruikend optische interferometry. J. Vac. Sc.i. Technol. A, 6(2), 266-70.

11.      Rugar, D., Mamin, H.J. & Guethner de Betere vezeloptische interferometer, van P. (1989) voor de atoomkrachtmicroscopie. Appl. Phys. Lett., 55(25), 2588-90.

12.      Manalis, S.R., Minne, S.C., Atalar, A. & Quate, C.F. (1996) Interdigital cantilevers voor de atoomkrachtmicroscopie. Appl. Phys. Lett., 69, 3944-46.

13.      Kim, B.H., Mader, O., Weimar, U., Brock, R. & Kern, D.P. (2003) Opsporing van antilichamenpeptide interactie die microcantilevers gebruiken als sensoren van de oppervlaktespanning. J. Vac. Sc.i. Technol. B, 21(4), 1472-1475.

14.      Lavrik, N.V., Tipple, C.A., Sepaniak, M.J. & Datskos, P.G. (2001) Gouden nano-Structuren voor transductie van biomoleculaire interactie in de bewegingen van de micrometerschaal. Biomed. Microdevices, 3(1), 35-44.

15.      Stoney, G.G. (1909) De spanning van metaaldiefilms door elektrolyse worden gedeponeerd. Proc. Roy. Soc. Londen een Mater., 82, 172-75.

16.      Thundat, T., Oden, P.I. & Warmack, R.J. (1997) sensoren Microcantilevers. Micro. Thermophys. Eng., 1, 185-99.

17.      Wu, G., Ji, H., Hansen, K., Thundat, T., Datar, R., Kooi, R., Hagan, M.F., Chakraborty, A.K. & Majumdar de Oorsprong, van A. (2001) van nanomechanical die cantilevermotie van biomoleculaire interactie wordt geproduceerd. Proc. Natl. Acad. Sci.USA, 98, 1560-64.

18.      http://monet.physik.unibas.ch/nose/

19.      http://www.ornl.gov/info/ornlreview/rev29-12/text/instru.htm

20.      Raiteri, R., Nelles, G., het Uiteinde, H.J., het Heuveltje, W. & Skladal het Ontdekken, van P. (1999) van biologische die substanties op het buigen worden gebaseerd van microfabricated cantilevers. Sens. Actuators B, 61, 213-17.

21.      Alvarez, M., Calle, A., Tamayo, J., Lechuga, L.M., Abad, A. & Montoya A. (2003) Ontwikkeling van nanomechanical biosensors voor opsporing van de pesticideDDT. Biosens. Bioelectron. 18 (5-6), 649-53.

22.      Ji, H.F., Thundat, T., Dabestani, R., Bruin, G.M., Britt, P.F. & Bonnesen, P.V. (2001) Ultrasensitive opsporing van CrO42- gebruikend een microcantileversensor. Anaal. Chem., 73, 1572-76.

23.      Barnes, J.R., Stephenson, R.J., Welland, M.E., Gerber, C. & Gimzewski, J.K. (1994) de Fotothermische spectroscopie met femtojoulegevoeligheid die een micromechanical apparaat met behulp van. Aard, 372, 79-81.

24.      Oden, P.I., Chen, G.Y., Steele, R.A., Warmack, R.J. & Thundat de belemmeringsmetingen, van T. (1996) het Kleverige gebruiken microfabricated cantilevers. Appl. Phys. Lett., 68, 3814-16.

25.      Berger, R., Gerber, C., Gimzewski, J.K., Meyer, E. & Guntherodt, H.J. (1996) Thermische analyse die een micromechanical calorimeter gebruiken. Appl. Phys. Lett., 69, 40-42.

26.      Arakawa, E.T., Lavrik, N.V., Rajiv, S. & Datskos, P.G. (2003) Opsporing en differentiatie die van biologische species de microcalorimetric spectroscopie gebruiken. Ultramicroscopie, 97 (1-4), 459-65.

27.      Cherian, S. & Thundat de Bepaling, van T. (2002) van adsorptie-veroorzaakte variatie in de lente constant van een microcantilever. Appl. Phys. Lett. 80(12), 2219-21.

28.      Britton, C.L., Warmack, R.J., Smith, S.F., Wintenberg, A.L., Thundat, T., Bruin, G.M., Bryan, W.L., Depriest, J.C., Ericson, M.N., Amaril, M.S., Moore, M.R., Keerder, G.W., Clonts, L.G., Jones, R.L., Threatt, T.D., HU, Z. & RochelleMarch, J.M. (1999) sensoren MEMS Op Batterijen, Draadloze voor hoog-gevoeligheid het chemische en biologische ontdekken. Voorgesteld bij het Symposium van 1999 bij het Geavanceerde Onderzoek naar VLSI, Atlanta, GA, 359-68.

29.      http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/658232-PJwJRU/webviewable/658232.pdf

30.      Scandella, L., Bindmiddel, G., Mezzacasa, T., Gobrecht, J., Koegler, J.H., Jansen, J.C., Berger, R., Lang, P.K., Gerber, C. & Gimzewski, J.K. (1998) Zeoliet: materialen voor nanodevices. Micropor. Mesopor. Mater., 21, 403-09.

31.      Oden, P.I., Thundat, T., Wachter, E.A., Warmack, R.J., Datskos, P.G. & Jager, S.R. (1996) Verre infrarode stralingsopsporing die piezoresistive microcantilevers gebruiken. Appl. Phys. Lett., 69, 2986-88.

32.      Yinon de Opsporing, van J. (2003) van explosieven door elektronische neuzen. Anaal. Chem., 75, 99A-105A.

33.      Baller, M.K., Lang, P.K., Fritz, J., Gerber, C., Gimzewski, J.K., Drechsler, U., Rothuizen, H., Despont, M., Vettiger, P., Battison, F.M., Ramseyer, J.P., Fornaro, P., Meyer, E. & Guntherodt, H.J. (2000) Een cantilever op serie-gebaseerde kunstmatige neus. Ultramicroscopie, 82, 1-9.

34.      http://bio.lsd.ornl.gov/highlights/2000feb2.htmlx

35.      Lee, J.H., Hwang, K.S., Park, J., Yoon, K.H., Yoon, D.S. & Kim, T.S. (2005) Immunoassay van prostate-specifiek antigeen die (PSA) resonerende frequentieverschuiving van piezoelectric nanomechanical microcantilever gebruiken. Biosens. Bioelectron., 20, 2157-62

36.      Chen, G.Y., Thundat, T., Wachter, E.A. & Warmack, R.J. (1995) adsorptie-Veroorzaakte oppervlaktespanning en zijn gevolgen voor resonantiefrequentie van microcantilevers. J. Appl. Phys., 77, 3618-22.

37.      Battison, F.M., Ramseyer J. - P., Lang, P.K., Baller, M.K., Gerber, C., Gimzewski, J.K., Meyer, E. & Guntherodt, H. - J. (2001) Een chemische die sensor op a wordt gebaseerd microfabricated cantileverserie met gelijktijdige resonantie-frequentie en buigend lezen. Sens. Actuators B, 77, 122-31.

38.      Hansen, K.M., Ji, H.F., Wu, G., Datar, R., Kooi, R., Majumdar, A. & Thundat T. (2001) op cantilever-Gebaseerde optische afbuigingsanalyse voor onderscheid van het enig-nucleotidewanverhoudingen van DNA. Anaal. Chem., 73, 1567-71.

39.      McKendry, R., Zhang, J., Arntz, Y., Strunz, T., Hegner, M., Lang, P.K., Baller, M.K., Certa, V., Meyer, E., Guntherodt, H.J. & Gerber Veelvoudige etiket-vrije biodetection, van C. (2002) en kwantitatieve DNA-Bindende analyses op een nanomechanical cantileverserie. Proc. Natl. Acad. Sci.USA, 99(15), 9783-88.

40.      Fritz, J., Baller, M.K., Lang, P.K., Rothuizen, H., Meyer, E., Vettiger, P., Gunterodt, H.J., Gerber, C. & Gimzewski, J.K. (2000) het Vertalen biomoleculaire erkenning in nanomechanics. Wetenschap, 288, 316-18.

41.      Fodor, S.P.A., Rava, R.P., Huang, X.C., Pease, A.C., Holmes, C.P. & Adams, C.L. (1993) Gemultiplexte biochemische analyses met biologische spaanders. Aard, 364, 555-56.

42.      Rowe, C.A., Offerte, L.M., Feldstein, M.J., Gouden, J.P., Scruggs, S.B., MacCraith, B.D., Cras, J.J. & Ligler, F.S. (1999) biosensor van de Serie voor gelijktijdige identificatie van bacteriële, virale, en eiwitanalytes. Anaal. Chem., 71(17), 3846-52.

43.      Llic, B., Yang, Y., Aubin, K., Reichenbach, R., Krylov, S., Craighead, H.G. (2005) Opsomming van de molecules van DNA verbindend aan een nanomechanical oscillator. Nanoletters, 5(5), blz. 925-929.

44.      http://www.nsti.org/Nanotech2006/showabstract.html?absno=488

45.      Gupta, A.K., Nair, P.R., Verwant, D., Ladisch, M.R., Broyles, S., Alam, M.A., Bashir de Abnormale resonantie, van R. (2006) in nanomechanical biosensor. Proc. Natl. Acad. Sci.USA, 103(36), 13362-13367.

De Details van het Contact

Dr. Sandeep Kumar Vashist

Nationaal Centrum voor het Onderzoek van de Sensor
De Universiteit van de Stad van Dublin
Glasnevin, Dublin9
Dublin, Ierland

E-mail: sandeep.vashist@dcu.ie

Date Added: Jun 18, 2007 | Updated: Jul 15, 2013

Last Update: 15. July 2013 15:54

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit