نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مهدی سویزی ¹
• مریم علیان‌نژادی ²

¹ دانشکده فیزیک، دانشگاه سمنان

² دانشکده فیزیک، دانشگاه سمنان،

چکیده

شناسایی به موقع ویروس‌ها مثل ویروس نقص ایمنی انسانی (HIV-1) در نقطه مراقبت (POC) می‌تواند منجر به اقدامات پزشکی به موقع، درمان مناسب و کاهش نرخ رشد و گسترس بیماری شود. در این مقاله دو زیست‌حسگر HIV مبتنی بر بلور فوتونیکی یک بعدی کامل و حاوی لایه نقص برای تشخیص این ویروس پیشنهاد و مشخصه‌های اصلی این زیست‌حسگرها مثل حساسیت و ضریب کیفیت (ضریب Q) مورد بررسی قرار می‌گیرد. همچنین، تاثیر زاویه تابش بر عملکرد این دو حسگر نیز مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. نتایج نشان می‌دهد که حساسیت زیست‌حسگر HIV بر پایه بلور فوتونیکی کامل مستقل از زاویه تابش است در حالی که ضریب Q این حسگر با افزایش زاویه تابش افزایش یافته و مقدار این کمیت تحت زاویه تابش 85 درجه تقریبا 14 برابر بزرگتر از تابش عمودی است. این در حالی است که حساسیت و ضریب Q زیست‌حسگر حاوی لایه نقص تابعی از زاویه تابش است و بیشینه مقدار این کمیت‌ها که در زوایای تابش 65 و 47 درجه اتفاق می‌افتد و به ترتیب برابر با nm/RIU 1056 و 12683 می‌باشند. بنابراین، این زیست‌حسگر به عنوان گزینه مناسبی برای تشخیص ویروس HIV پیشنهاد می‌شود.

کلیدواژه‌ها

• زیست‌حسگر
• حسگر نوری
• بلورهای فوتونیکی یک بعدی
• ویروس نقص ایمنی انسانی

موضوعات

• فیزیک اتمی و مولکولی

عنوان مقاله [English]

Effect of irradiation angle on the performance of HIV-1 biosensor based on one-dimensional photonic crystal

نویسندگان [English]

• Mahdi Sovizi ¹
• Maryam Aliannezhadi ²

¹ Faculty of Physics, Semnan University,

² Faculty of Physics, Semnan University

چکیده [English]

The timely detection of human immunodeficiency virus (HIV) at the point of care (POC) can lead to timely medical measures, appropriate treatment, and reducing the growth rate and spread of the disease. In the paper, two HIV-1 biosensors based on a perfect 1-D photonic crystal and a 1-D PC containing a defect layer are proposed to detect the HIV virus, and the main characteristic parameters of the biosensors, including sensitivity and Q factor, are investigated. Also, the irradiation angle's effect on these two sensors' performance is evaluated. The results declare that the sensitivity of the HIV-1 biosensor based on the perfect photonic crystal is independent of the radiation angle. At the same time, the Q factor of this sensor increases with the increase of the radiation angle, and the value of this quantity under the irradiation angle of 85 degrees is almost 14 times greater than the normal irradiation. On the other hand, the sensitivity and Q factor of the biosensor containing the defect layer are dependent on the irradiation angle, and the maximum value of these quantities, which occur at the radiation angles of 65 and 47 degrees, are equal to 1056 nm/RIU and 12683, respectively. Therefore, this biosensor is suggested as a suitable candidate for HIV detection.

کلیدواژه‌ها [English]

• Biosensor
• Optical sensor
• One-dimensional photonic crystals
• Human immunodeficiency virus (HIV)