حسگرهای نانوذرات مغناطیسی
چکیده
انواع بسیار زیادی از زیست حسگرها از نانوذرات مغناطیسی (دارای قطر 5 الی 300 نانومتر) یا ذرات مغناطیسی (دارای قطر 300 الی 5000 نانومتر) استفاده می‌کنند که در این حالت برای تشخیص مولکول‌های هدف و ویژه، سطح دستکاری می‌شود. این پژوهش در مورد سه نوع زیست حسگر که در اصول زیست حسگرهای مختلف، مواد مغناطیسی و ابزار دقیق از آنها استفاده می‌شود، توضیحاتی را ارئه می‌دهد. نوع اول شامل حسگرهای آزمایشی تغییر آرامش مغناطیسی می‌باشد که بر روی اثرات ذارت مغناطیسی بر روی نرخ آرامش پروتون آب اعمال می‌گردد. حسگرهای آرامش ذرات مغناطیسی نوع دوم این حسگرها می‌باشد که آرامش حرکت مغناطیسی درون ذرات مغناطیسی را تعیین می‌کند. نوع سوم، حسگرهای دارای خاصیت مقاومت مغناطیسی می‌باشد که به‌منظور تشخیص حضور ذرات مغناطیسی بر روی سطح دستگاه‌های الکترونیکی که به تغییرات میدان‌های مغناطیسی بر روی سطح حساس هستند، از آنها استفاده می‌گردد. پیشرفت‌های اخیر در طراحی نانوذرات مغناطیسی (و ذارت مغناطیسی) همزمان با پیشرفت در ابزار دقیق باعث شده است که زیست حسگرهای دارای مواد مغناطیسی پیشنهاد شوند و شاید در آینده به‌طور وسیع از آنها استفاده شود.
1- مقدمه
مواد مغناطیسی در مقیاس نانو به‌دلیل داشتن خواص مغناطیسی قوی جزء منابع مهم برای مشخص کردن زیست حسگرها محسوب می‌شوند که این قابلیت در سیستم‌های بیولوژیکی مشاهده نمی‌شود. مدولاسیون ترکیب، اندازه و خواص مغناطیسی به این مواد اجازه می‌دهد که در صنایع و قالب‌های مختلف برای زیست حسگرها استفاده شوند ]1، 2[. این نوع جدید ابزارها برای استفاده‌ی مواد مغناطیسی در مقایس نانو در کاربردهای متنوع حسگرها بسیار امیدوار کننده هستند. در این پژوهش، سه زیست حسگر که از نانوذرات مغناطیسی با اصول حسگرها و ابزارها مختلف بهره می‌برند، مانند: (i) تغییر آرامش مغناطیسی، (ii) حسگرهای آرامش ذرات مغناطیسی و (iii) حسگرهای دارای خاصیت مقاومت مغناطیسی، استفاده شده است.
Abstract
Many types of biosensors employ magnetic nanoparticles (diameter = 5–300 nm) or magnetic particles (diameter = 300–5,000 nm) which have been surface functionalized to recognize specific molecular targets. Here we cover three types of biosensors that employ different biosensing principles, magnetic materials, and instrumentation. The first type consists of magnetic relaxation switch assay-sensors, which are based on the effects magnetic particles exert on water proton relaxation rates. The second type consists of magnetic particle relaxation sensors, which determine the relaxation of the magnetic moment within the magnetic particle. The third type is magnetoresistive sensors, which detect the presence of magnetic particles on the surface of electronic devices that are sensitive to changes in magnetic fields on their surface. Recent improvements in the design of magnetic nanoparticles (and magnetic particles), together with improvements in instrumentation, suggest that magnetic material-based biosensors may become widely used in the future.
1. Introduction
Nanoscale magnetic materials are an important source of labels for biosensing due to their strong magnetic properties which are not found in biological systems. Modulation of the composition, size and magnetic properties of these materials permits their use in a variety of instruments and formats for biosensing [1,2]. New types of instrumentation are promising for the use of nanoscale magnetic materials in point of care sensors in variety of applications. Here, we cover three biosensors that employ magnetic nanoparticle labels with different sensing principles and instrumentation: (i) magnetic relaxation switches, (ii) magnetic particle relaxation sensors, and (iii) magnetoresistive sensors.
چکیده
1- مقدمه
2- تغییر آرامش مغناطیسی (MRSws)
2-1 مکانیزم MRSwها
2-2 ذرات مغناطیسی
2-3 ابزار دقیق
2-4 کاربردهای MRSwهای نوع اول و نوع دوم
3- حسگرها براساس آرامش ذارت مغناطیسی
3-1 تئوری
3-2 آزمایشات
4- حسگرهای دارای مقاومت مغناطیسی
5- نتیجه‌گیری
منابع
Abstract
1. Introduction
2. Magnetic Relaxation Switches (MRSws)
2.1. Mechanism of MRSws
2.2. Magnetic Particles
2.3. Instrumentation
3. Magnetic Particle Relaxation-Based Sensors
3.1. Theory
4. Magnetoresistive Sensors
5. Conclusions
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه