دوره 12، شماره 3 - ( مجله کنترل، جلد 12، شماره 3، پاییز 1397 )                   جلد 12 شماره 3,1397 صفحات 43-61 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Zamani Pedram M, Mohtashamifar M, Afifi A. An Optimal Design and Fabrication of Microfluidic Material Detection Sensor and Limit Cycle Based Readout System. JoC. 2018; 12 (3) :43-61
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-366-fa.html
زمانی پدرام میثم، محتشمی فر منصور، عفیفی احمد. طراحی بهینه و ساخت حس‌گر ریزسیالی شناسایی مواد و قرائت‌گر خازنی مبتنی بر چرخه حدی . مجله کنترل. 1397; 12 (3) :43-61

URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-366-fa.html


1- دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
2- دانشگاه صنعتی مالک اشتر
چکیده:   (803 مشاهده)

در این تحقیق، با استفاده از ساختارهای میکروفلوئید و فن‌ زیست‌فناوری، سامانه تشخیص گر مواد مخدر طراحی و ساخته‌شده است. اندازه­گیر خازنی با استفاده از شبیه­سازی چندفیزیکی به صورت بهینه طراحی شده است و پس از استخراج اندازه­های بهینه، با استفاده تکنولوژی میکروالکترونیک ساخته شده است. در این نوع حسگر، آپتامرهای معین بر روی سطوح خازن پوشش دهی می­گردد و با عبور سیال از کانال تعبیه­شده، ماده­ی مذکور در میان رشته­های آپتامر درگیر می­شود و سبب تغییر اندازه خازن می­گردد. در این پروژه الگوریتم قرائت خازنی نوین مبتنی بر استفاده از چرخه­ی حدی سیستم غیرخطی بیان‌شده است. این متد نوین با ایجاد یک مدل غیرخطی مجازی در کنار ساختار خازنی و ایجاد چرخه حدی تلقینی، ظرفیت خازنی به صورت لحظه­ای را اندازه­گیری می­کند.

متن کامل [PDF 2364 kb]   (396 دریافت)    
نوع مطالعه: كاربردي | موضوع مقاله: تخصصي
دریافت: ۱۳۹۵/۲/۵ | پذیرش: ۱۳۹۶/۱۰/۲۰ | انتشار: ۱۳۹۸/۲/۸

فهرست منابع
1. 1] Weigl, B.H. and P. Yager, Tech. Sight. Science, 1999. 283(5400): p. 346-347. [DOI:10.1126/science.283.5400.346]
2. [2] van den Berg, A. and T. Lammerink, Micro total analysis systems: microfluidic aspects, integration concept and applications, in Microsystem technology in chemistry and life science. 1998, Springer. p. 21-49. [DOI:10.1007/3-540-69544-3_2]
3. [3] Nie, Z., et al., Electrochemical sensing in paper-based microfluidic devices. Lab on a Chip, 2010. 10(4): p. 477-483. [DOI:10.1039/B917150A]
4. [4] Cheng, S. and Z. Wu, A Microfluidic, Reversibly Stretchable, Large‐Area Wireless Strain Sensor. Advanced Functional Materials, 2011. 21(12): p. 2282-2290. [DOI:10.1002/adfm.201002508]
5. [5] Huang, C.-J., et al., Integrated microfluidic systems for automatic glucose sensing and insulin injection. Sensors and Actuators B: Chemical, 2007. 122(2): p. 461-468. [DOI:10.1016/j.snb.2006.06.015]
6. [6] Saadi, W., et al., A parallel-gradient microfluidic chamber for quantitative analysis of breast cancer cell chemotaxis. Biomedical microdevices, 2006. 8(2): p. 109-118. [DOI:10.1007/s10544-006-7706-6]
7. [7] Chen, J., J. Li, and Y. Sun, Microfluidic approaches for cancer cell detection, characterization, and separation. Lab on a Chip, 2012. 12(10): p. 1753-1767. [DOI:10.1039/c2lc21273k]
8. [8] Maheswaran, S., et al., Detection of mutations in EGFR in circulating lung-cancer cells. New England Journal of Medicine, 2008. 359(4): p. 366-377. [DOI:10.1056/NEJMoa0800668]
9. [9] Yung, T.K., et al., Single-molecule detection of epidermal growth factor receptor mutations in plasma by microfluidics digital PCR in non-small cell lung cancer patients. Clinical Cancer Research, 2009. 15(6): p. 2076-2084. [DOI:10.1158/1078-0432.CCR-08-2622]
10. [10] Fujii, T., PDMS-based microfluidic devices for biomedical applications. Microelectronic Engineering, 2002. 61: p. 907-914. [DOI:10.1016/S0167-9317(02)00494-X]
11. [11] Thundat, T., et al., Vapor detection using resonating microcantilevers. Analytical Chemistry, 1995. 67(3): p. 519-521. [DOI:10.1021/ac00099a006]
12. [12] Fair, R.B., V.K. Pamula, and M. Pollack. MEMS-based explosive particle detection and remote particle stimulation. in AeroSense'97. 1997. International Society for Optics and Photonics. [DOI:10.1117/12.280896]
13. [13] Pamula, V.K. and R.B. Fair. Detection of dissolved TNT and DNT in soil with a MEMS explosive particle detector. in AeroSense 2000. 2000. International Society for Optics and Photonics. [DOI:10.1117/12.396283]
14. [14] Rajic, S., et al. Ultraresponsive thermal sensors for the detection of explosives using calorimetric spectroscopy (CalSpec). in AeroSense'99. 1999. International Society for Optics and Photonics. [DOI:10.1117/12.357058]
15. [15] Pamula, V.K. and R.B. Fair. Detection of nanogram explosive particles with a MEMS sensor. in AeroSense'99. 1999. International Society for Optics and Photonics. [DOI:10.1117/12.357055]
16. [16] Pinnaduwage, L., et al., Explosives: A microsensor for trinitrotoluene vapour. Nature, 2003. 425(6957): p. 474-474. [DOI:10.1038/425474a]
17. [17] Pinnaduwage, L., et al., A sensitive, handheld vapor sensor based on microcantilevers. Review of Scientific Instruments, 2004. 75(11): p. 4554-4557. [DOI:10.1063/1.1804998]
18. [18] Li, X., et al. Four-cantilever trace explosive sensors with dual SAMS functionalized for specific-sensing improvement and nonspecific-adsorption depression. in Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems Conference, 2007. TRANSDUCERS 2007. International. 2007. IEEE. [DOI:10.1109/SENSOR.2007.4300301]
19. [19] Miller, R.A., et al., A MEMS radio-frequency ion mobility spectrometer for chemical vapor detection. Sensors and Actuators A: Physical, 2001. 91(3): p. 301-312. [DOI:10.1016/S0924-4247(01)00600-8]
20. [20] Senesac, L.R., et al., Micro-differential thermal analysis detection of adsorbed explosive molecules using microfabricated bridges. Review of Scientific Instruments, 2009. 80(3): p. 035102. [DOI:10.1063/1.3090881]
21. [21] Jenison, R.D., et al., High-resolution molecular discrimination by RNA. Science, 1994. 263(5152): p. 1425-1429. [DOI:10.1126/science.7510417]
22. [22] Stoltenburg, R., C. Reinemann, and B. Strehlitz, SELEX-a (r) evolutionary method to generate high-affinity nucleic acid ligands. Biomolecular engineering, 2007. 24(4): p. 381-403. [DOI:10.1016/j.bioeng.2007.06.001]
23. [23] Lee, H., et al., Various on-chip sensors with microfluidics for biological applications. Sensors, 2014. 14(9): p. 17008-17036. [DOI:10.3390/s140917008]
24. [24] Gao, Y., et al., Plasmonic interferometric sensor arrays for high-performance label-free biomolecular detection. Lab on a Chip, 2013. 13(24): p. 4755-4764. [DOI:10.1039/c3lc50863c]
25. [25] Anker, J.N., et al., Biosensing with plasmonic nanosensors. Nature materials, 2008. 7(6): p. 442-453. [DOI:10.1038/nmat2162]
26. [26] Lee, S.H., et al., Linewidth‐Optimized Extraordinary Optical Transmission in Water with Template‐Stripped Metallic Nanohole Arrays. Advanced Functional Materials, 2012. 22(21): p. 4439-4446. [DOI:10.1002/adfm.201200955]
27. [27] Lim, C., et al., Optofluidic platforms based on surface-enhanced Raman scattering. Analyst, 2010. 135(5): p. 837-844. [DOI:10.1039/b919584j]
28. [28] Park, T., et al., Highly sensitive signal detection of duplex dye-labelled DNA oligonucleotides in a PDMS microfluidic chip: confocal surface-enhanced Raman spectroscopic study. Lab on a Chip, 2005. 5(4): p. 437-442. [DOI:10.1039/b414457k]
29. [29] Strehle, K.R., et al., A reproducible surface-enhanced Raman spectroscopy approach. Online SERS measurements in a segmented microfluidic system. Analytical Chemistry, 2007. 79(4): p. 1542-1547. [DOI:10.1021/ac0615246]
30. [30] Arpali, S.A., et al., High-throughput screening of large volumes of whole blood using structured illumination and fluorescent on-chip imaging. Lab on a Chip, 2012. 12(23): p. 4968-4971. [DOI:10.1039/c2lc40894e]
31. [31] Matos Pires, N.M. and T. Dong, Microfluidic biosensor array with integrated poly (2, 7-carbazole)/fullerene-based photodiodes for rapid multiplexed detection of pathogens. Sensors, 2013. 13(12): p. 15898-15911. [DOI:10.3390/s131215898]
32. [32] Wang, J., et al., A label-free microfluidic biosensor for activity detection of single microalgae cells based on chlorophyll fluorescence. Sensors, 2013. 13(12): p. 16075-16089. [DOI:10.3390/s131216075]
33. [33] Chiu, T.-K., et al., Development of a microfluidic-based optical sensing device for label-free detection of circulating tumor cells (CTCs) through their lactic acid metabolism. Sensors, 2015. 15(3): p. 6789-6806. [DOI:10.3390/s150306789]
34. [34] Zhang, F., et al., A microfluidic love-wave biosensing device for PSA detection based on an aptamer beacon probe. Sensors, 2015. 15(6): p. 13839-13850. [DOI:10.3390/s150613839]
35. [35] Lum, J., et al., An impedance aptasensor with microfluidic chips for specific detection of H5N1 avian influenza virus. Sensors, 2015. 15(8): p. 18565-18578. [DOI:10.3390/s150818565]
36. [36] Weng, X., G. Gaur, and S. Neethirajan, Rapid Detection of Food Allergens by Microfluidics ELISA-Based Optical Sensor. Biosensors, 2016. 6(2): p. 24. [DOI:10.3390/bios6020024]
37. [37] Miao, B., et al., Centrifugal Microfluidic System for Nucleic Acid Amplification and Detection. Sensors, 2015. 15(11): p. 27954-27968. [DOI:10.3390/s151127954]
38. [38] Khalil, H.K. and J. Grizzle, Nonlinear systems. Vol. 3. 1996: Prentice hall New Jersey.

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله کنترل می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2019 All Rights Reserved | Journal of Control

Designed & Developed by : Yektaweb