طراحي حسگر پلاسموني جديد جهت تشخيص و بررسي ميزان پيشرفت رده سرطاني MDA-MB-231

New Plasmonic Sensor Designed to Detect and Evaluate the Progress of Cancer Cell MDA-MB-231

در اين مقاله با استفاده از روش عددي اجزاي محدود، به شبيه سازي حسگر پلاسموني سه كاناله پرداخته شده است. به دليل حساسيت بالاي پلاسمون ها به تغيير ضريب شكست محيط، از آن در حسگري استفاده مي شود. در اين مقاله توان خروجي يك نمونه از سلول سرطاني مربوط به سرطان سينه و نيز ميزان تفكيك حسگر براي پيشرفت بيماري محاسبه خواهد شد. اين حسگر تا مرتبه هزارم ضريب شكست را نشان مي دهد و همزمان سه قله تشديد را براي نمونه مورد نظر نمايش مي دهد. اين از مشخصه هاي اصلي اين حسگر است زيرا قدرت تشخيص را بالا مي برد. تفكيك 10.86 براي ميزان پيشرفت بيماري محاسبه شده است. همچنين نشان داده شد كه تغيير طول حسگر بر حساسيت حسگر در تشخيص نمونه تاثيري ندارد. حسگر شبيه سازي شده در اين مقاله داراي مزيت هاي مهمي است از جمله1- به دليل ساختار فيبر نوري آن قابليت محدود كردن نور در فيبر را داراست و ميرايي موج در آن اندك است. 2- قابليت همزمان اندازه گيري دو نمونه را دارا است. 3- براي يك نمونه قرار گرفته در سه كانال، سه طول موج تشديد را نشان مي دهد كه اين بر دقت تشخيص مي افزايد. 4-قابليت تشخيص نمونه تا مرتبه هزارم ضريب شكست را نيز دارا است.

In this paper, simulation results coming from finite element modeling of three-channel plasmonic sensor are presented and discussed. Plasmons are highly sensitive to changes in the refractive index of their surrounding environment, which is essential in identifying a subject specimen. In this paper, the output power for a sample of breast cancer cells, as well as sensor’s ability in assessing disease progression is presented. The sensor has the ability to decipher up to thousandth digit and provides three plasmon resonance wavelengths for the subject material. This characteristic is one of the main advantages of this sensor, since it increases the accuracy of a diagnosis. Sensor resolution of 10.86% was calculated for disease progression. Furthermore, it will be shown that changes in sensor’s length and consequently, sample’s volume, will have no effect sensor’s sensitivity. The proposed sensor has characteristics that set it apart from other sensors.