Nghiên cứu, thiết kế tối ưu cảm biến đồng phẳng kiểu điện dung phát hiện tế bào sống trong vi kênh dẫn lỏng

0 Người đánh giá. Xếp hạng trung bình 0

Tác giả: Đắc Hải Nguyễn

Ngôn ngữ: vie

Ký hiệu phân loại: 621 Applied physics

Thông tin xuất bản: Tạp chí Khoa học và Công nghệ Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, 2021

Mô tả vật lý: 25-29

Bộ sưu tập: Metadata

ID: 438673

Thêm vào giỏ Liên kết toàn văn

Tóm tắt
Chủ đề

Trình bày nghiên cứu, thiết kế tối ưu kích thước vi cảm biến đồng phẳng kiểu điện dung phát hiện tế bào sống ứng dụng trong y sinh. Cấu trúc cảm biến bao gồm 2 điện cực phẳng, mỏng hình chữ nhật có kích thước nhỏ cỡ micrômét được gắn ở các vị trí cố định trên một đế phẳng bằng kính đặt dưới vi kênh dẫn lỏng, trong đó có một điện cực đóng vai trò điện cực phát (điện cực kích thích) và điện cực còn lại được đặt song song trên cùng mặt phẳng đóng vai trò điện cực thu. Kênh dẫn lỏng có kích thước 30µm x 40µm được bơm dung dịch lỏng là nước tinh khiết có hằng số điện môi là 81. Cảm biến được đề xuất có thể phát hiện tế bào sống có kích thước nhỏ đường kính 15µm. Khi tế bào sống di chuyển trong kênh dẫn có gắn cảm biến đồng phẳng kiểu điện dung, tế bào sẽ làm thayđổi điện môi trong cảm biến tụ, từ đó làm thay đổi giá trị điện dung của tụ điện, điều này giúp ta xác định được sự xuất hiện của tế bào sống đó. Hoạt động của cảm biến được khảo sát bởi phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) sử dụng phần mềm mô phỏng Ansoft Maxwell. Kết quả mô phỏng thể hiện sự thay đổi điện dung khi có sự xuất hiện của tế bào sống. Dựa trên kết quả mô phỏng này, kích thước của các điện cực đã được tìm ra để thiết kế cảm biến với độ nhạy cần thiết. Trong nghiên cứu này đã tìm ra kích thước tốiưu của cảm biến với các tham số a = 60µm, b = 40µm, d = 10µm, h = 0,15µm, độ dày lớp phủ điện cực t = 10µm. Cảm biến có thể được ứng dụng trong y sinh để phát hiện tế bào sống phục vụ trong chẩn đoán bệnh, như phát hiện tế bào sống A549 để phát hiện bệnh ung thư phổi và một số bệnh về nhiễm virus tương tự khác.

1.

Tạo bộ sưu tập với mã QR