Mikrosenzory a mikromechanické systémy - Vysoké učení technické ...

96 Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v BrněObrázek 11.23: Semistor na bázi SnO 2 pro detekci metanu11.4 Optické chemické senzoryZákladní myšlenka optického biosenzoru je měření změn fyzikálních veličinzpůsobených (bio)chemickou interakcí monitorované látky s měřícím systémem. Z hlediskaprincipu a funkce podle lze říci, že:• na rozhraní kovu a dielektrika existuje ztrátová elektromagnetická vlna povrchovýplazmon (Surface Plasmon Wave). Pokud se vybudí (Surface Plasmon Resonance, SPR),dojde k útlumu optického signálu• silná závislost na parametrech systému (vlnová délka, úhel dopadu, index lomuzkoumaného prostředí, tloušťky adsorbovaných vrstev atd.) => vysoká citlivost a rozlišení• chemooptický převodník převádí změny chemických a biochemických veličin (např.koncentrace molekul monitorované látky, jejich aktivitu ...) na fyzikálně měřitelné(tloušťka adsorbovaných vrstev, jejich index lomu), které jsou detekovány a vyhodnocenyObrázek 11.24: Optický chemosenzor s povrchovým plazmonemZdroj optického signálu je polovodičový laser s fixním nebo proměnným úhlem dopadua detektor detekuje pouze výkon nebo spektrum. Optický hranol lze nahradit modernímoptickým prostředím jímž je optické vlákno. Nosič SPW je tenká kovová vrstva (zlato nebostříbro o tloušťce cca 50 nm), případně další dielektrické vrstvy.Jako chemosenzor bude systém pracovat bude-li na místě zkoumané látky polymerměnící své vlastnosti v přítomnosti aldehydů, alkoholů a jiných uhlovodíků, které tímtosystém rozpozná. V případě biosenzorů lze využit specifické interakce, např. antigenprotilátka,enzym-substrát, léčiva a proteiny, hormony a jejich buněčné receptory.