Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

3 Biocybernetics and Biomedical Engineering

Znaleziono wyników: 3

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Innovative thin film techniques for microfabricating electrochemical sensors

Schöning M.J., Schubert J., Kloock J.P., Zander W., Mourzina Y.G., Legin A., Vlasov Y.G., Lüth H.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

2001

Vol. 21, no. 4

107-119

The pulsed laser deposition (PLD) technique is proposed as an innovative semiconductor-compatible fabrication technique in order to realise different thin film materials for chemical sensor applications. As two examples, Ta(2)0(5) and Al(2)0(3) layers on top of capacitive Si/Si0(2) structures and chalcogenide glass layers on metallised Si substrates show a nearly-Nernstian pH sensitivity of about 55-58 mV per decade and a high sensitivity towards bi- and univalent heavy metal ions of about 25-29 mV and 56-60 mV per decade, respectively. The layer thickness of the sensor materials is in the nm range. Even multi-component systems consisting of up to five different elements can be stoichiometrically deposited. Besides the electrochemical sensor characterisation, Rutherford backscattering spectrometry, ion channeling experiments, X-ray diffractometry and transmission electron microscopy have been performed in order to study the physical layer structure of the pulsed laser-deposited thin film materials.

Zaproponowano technikę impulsowego laserowego osadzania (PLD), jako nową, kompatybilną z technologią półprzewodnikową metodę wykonania cienkich warstw w czujnikach chemicznych. Przykładowo, warstwy Ta(2)O(5) i AbO(3) nałożone na wierzchu struktur pojemnościowych Si/SiO(2) i warstwy szklistych halogenków na metalizowanych podłożach Si wykazały czułość na pH bliską Nernstowskiej, około 55-58 mV na dekadę i dużą czułość na jony metali ciężkich, około 25-29 mV i 56-60 mV na dekadę, odpowiednio dla jonów dwu- i jednowartościowych. Grubość warstwy czułej chemicznie była rzędu nanometrów. Można również nakładać stechiometrycznie układy wieloskładnikowe, zawierające do pięciu pierwiastków. Oprócz charakteryzacji czujników elektrochemicznych, wykonano: pomiary spektrometryczne rozpraszania wstecznego Rutherforda, eksperymenty tunelowania jonów, dyfraktometrię rentgenowską i pomiary z użyciem elektronowego mikroskopu prześwietleniowego, w celu zbadania fizycznej struktury warstw wykonanych techniką impulsowego laserowego osadzania.

Bioelectronic signal processing - intact chemoreceptors coupled to field-effect devices

Schroth P., Weißbecker B., Ecken H., Yoshinobu T., Lüth H., Schöning M.J.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

2001

Vol. 21, no. 3

27-42

Because of their remarkable sensory abilities, insect antennae are very suitable for the construction of highly sensitive biosensors. Odour concentrations down to the low ppb range can easily be detected by means of an antenna/FET junction. In this work, we present measurements performed with different kinds of beetles, namely the Colorado potato beetle and the steelblue jewel beetle. Their ability to specifically detect organic odour molecules, like 1-octen, guaiacol and cis-3-hexen-1-ol allows applications in various fields such as early fue warning and plant damage detection. As an alternative receptor, genetically modified single cells can also be coupled to microstructured silicon devices. This offers new possibilities to study the bioelectroniec interface on a molecular level.

Czułki owadów są bardzo przydatne do konstrukcji bardzo czułych bioczujników, ze względu na ich doskonałe możliwości sensoryczne. Stężenia zapachów poniżej ppb można łatwo mierzyć za pomocą układu składającego się z tranzystora FET i czułka. W artykule omówiono pomiary przeprowadzone z wykorzystaniem chrząszczy, głównie stonki ziemniaczanej i stonki miętowej. Ich zdolność specyficznego wykorzystywania molekuł zapachów organicznych takich jak 1-oktylen gwajakol i cis-3-heksen-1-ol pozwala na zastosowanie tych czujników do różnych celów, np. wczesnego ostrzegania o pożarach i wykrywania uszkodzeń roślin. Jako alternatywny receptor, można również stosować modyfikowane genetycznie pojedyncze komórki sprzężone z mikrostrukturami krzemowymi. Daje to nowe możliwości analizy bioelektronicznych granic międzyfazowych na poziomie molekularnym.

Microelectrodes, capacitors and BioFETs: novel trends in silicon-based biochemical sensing

Schöning M.J., Glück O., Schroth P., Schütz S., Steffen A., Thust M., Windirsch U., Kordos P., Lüth H.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

1999

Vol. 19, no. 1

105-129

In this paper three novel approaches will be presented that have been recently developed in our institute: microelectrodes, capacitive EIS (electrolyte-insulator-semiconductor) structures and BioFETs (biologically sensitive field-effect transistors). Thin film gold microelectrodes are suitable for the determination of trace concentrations of heavy metais. As a novel detection principle, these microelectrodes take advantage of the dependence of thin metal films, resistance on the adsorption of ions and molecules on their surfaces. A capacitive EIS microsensor has been realized by means of porous silicon technology. This porous EIS sensor, prepared by an anodic etching process, was employed for the pH as well as for the penicillin determination in aqueous solutions. A novel biosensor device on the basis of a FET-insect antenna junction allows the highly sensitive and selective detection of specific components of host plant odours. Two types of preparation of the biocomponent were examined yielding a "whole-beetle BioFET" and an "isolated-antenna BioFET" .

W artykule przedstawiono wyniki prac własnych, dotyczących nowych rozwiązań bioczujników typu: mikroelektrody, struktury elektrolit/dielektryk/półprzewodnik (EIS) i BioFET-y, czyli jonoczułe tranzystory polowe z receptorami biologicznymi. Opracowane mikroelektrody działają opierając się na nowej zasadzie wykorzystującej zjawisko zmiany rezystancji cienkich warstw spowodowanej adsorpcją jonów i cząsteczek na ich powierzchni. Stwierdzono, że cienkowarstwowe mikroelektrody wykonane ze złota mogą być wykorzystane do oznaczenia śladowych ilości metali ciężkich. Pojemnościowe mikroczujniki typu EIS zostały wykonane z wykorzystaniem technologii krzemu porowatego - w procesie trawienia anodowego. Czujniki te wykorzystano do oznaczenia pH i penicyliny w roztworach wodnych. Trzecim nowoopracowanym czujnikiem jest czujnik typu FET, którego dodatkowym wysokoczułym i selektywnym elementem jest czułek owada, umożliwiający detekcję środków zapachowych rośliny żywiciela. Zbadano dwie metody przygotowania bioelementu, składającego się z tzw. "całej-stonki" oraz izolowanego czułka.