Félvezető-alapú érzékelők

Eredeti címe:

Semiconductor-Based Sensors

Könyv tartalma:

Ez a könyv átfogó összefoglalást nyújt a feltörekvő érzékelőtechnológiák helyzetéről, és keretet ad a terület jövőbeli fejlődéséhez. A kémiai érzékelők az elmúlt évtizedben egyre nagyobb jelentőségre tettek szert olyan alkalmazásokban, mint a belbiztonság, az orvosi és környezeti megfigyelés, valamint az élelmiszerbiztonság.

Kívánatos cél, hogy a terepen egyidejűleg sokféle környezeti és biológiai gáz és folyadék elemzésére legyen képes, és hogy képes legyen szelektíven, nagy specificitással és érzékenységgel kimutatni a célanalitot. A cél a valós idejű, hordozható és olcsó kémiai és biológiai szenzorok megvalósítása, és ezek kézi gáz-, környezetszennyező anyag-, kilélegzett légzés-, nyál-, vizelet- vagy vérmonitorként való alkalmazása, vezeték nélküli képességgel. Az orvostudomány területén a gyakori szűrővizsgálatokkal a betegségek korai kialakulását lehet felismerni, csökkenthető a betegek késői diagnózisok miatti szenvedése, és csökkenthetők az egészségügyi költségek.

A mellrákos betegek esetében például 96%-os túlélési arányt jósolnak, ha a szűrés gyakorisága háromhavonta történik. Ez a gyakoriság a jelenlegi mammográfiás módszerekkel nem érhető el a betegre háruló magas költségek és az invazivitás (sugárzás) miatt.

Az orvosi biomarkerek kimutatásának területén számos különböző módszer, többek között az enzimhez kötött immunszűrő teszt (ELISA), a részecske-alapú áramlási citometriai vizsgálatok, az impedancián és kapacitáson alapuló elektrokémiai mérések, a mikrokantilever rezonanciafrekvencia változásának elektromos mérése, és a félvezető nanoszerkezetek vezetőképességének mérése, gázkromatográfia (GC), ionkromatográfia, nagy sűrűségű peptidtömbök, lézerpásztázó kvantitatív elemzés, kemilumineszcencia, szelektált ionáramlási cső (SIFT), nanomechanikus konzolok, gyöngyalapú szuszpenziós mikroelemek, mágneses bioszenzorok és tömegspektrometria (MS). A minta állapotától függően ezek a módszerek egyes alkalmazások esetében változó eredményeket mutathatnak az érzékenység tekintetében, és nem feltétlenül felelnek meg a kézi bioszenzorral szemben támasztott követelményeknek.