Czujniki półprzewodnikowe

Oryginalny tytuł:

Semiconductor-Based Sensors

Zawartość książki:

Niniejsza książka zawiera kompleksowe podsumowanie stanu nowych technologii czujników i zapewnia ramy dla przyszłych postępów w tej dziedzinie. Czujniki chemiczne zyskały na znaczeniu w ostatniej dekadzie w zastosowaniach obejmujących bezpieczeństwo wewnętrzne, monitorowanie medyczne i środowiskowe, a także bezpieczeństwo żywności.

Pożądanym celem jest możliwość jednoczesnej analizy szerokiej gamy gazów i cieczy środowiskowych i biologicznych w terenie oraz możliwość selektywnego wykrywania docelowego analitu z wysoką specyficznością i czułością. Celem jest realizacja przenośnych i niedrogich czujników chemicznych i biologicznych w czasie rzeczywistym oraz wykorzystanie ich jako podręcznych monitorów gazów, zanieczyszczeń środowiska, wydychanego powietrza, śliny, moczu lub krwi, z możliwością łączności bezprzewodowej. W obszarze medycznym częste badania przesiewowe mogą wykryć wczesny rozwój chorób, zmniejszyć cierpienie pacjentów z powodu późnych diagnoz i obniżyć koszty leczenia.

Przykładowo, przewiduje się 96% wskaźnik przeżywalności u pacjentów z rakiem piersi, jeśli częstotliwość badań przesiewowych wynosi co trzy miesiące. Częstotliwość ta nie może być osiągnięta przy użyciu obecnych metod mammografii ze względu na wysokie koszty dla pacjenta i inwazyjność (promieniowanie).

W obszarze wykrywania biomarkerów medycznych stosuje się wiele różnych metod, w tym testy immunoenzymatyczne (ELISA), testy cytometrii przepływowej oparte na cząsteczkach, pomiary elektrochemiczne oparte na impedancji i pojemności, pomiary elektryczne zmian częstotliwości rezonansowej mikrokantylarów i pomiary przewodnictwa nanostruktur półprzewodnikowych, i pomiar przewodnictwa nanostruktur półprzewodnikowych, chromatografia gazowa (GC), chromatografia jonowa, tablice peptydowe o wysokiej gęstości, skaningowa laserowa analiza ilościowa, chemiluminescencja, wybrana rurka przepływu jonów (SIFT), nanomechaniczne wsporniki, mikromacierze zawiesinowe oparte na kulkach, biosensory magnetyczne i spektrometria mas (MS). W zależności od warunków próbki, metody te mogą wykazywać zmienne wyniki pod względem czułości w niektórych zastosowaniach i mogą nie spełniać wymagań dla podręcznego biosensora.