Голографический датчик - Holographic sensor

Голографический датчик это устройство, которое содержит голограмма встроены в интеллектуальный материал, который обнаруживает определенные молекулы или метаболиты.[1] Это обнаружение обычно представляет собой химическое взаимодействие, которое преобразуется в изменение одного из свойств голографического отражения (как в Отражатель Брэгга ), либо показатель преломления, либо расстояние между голографическими полосами.[2] Специфичность сенсора можно контролировать, добавляя в полимерную пленку молекулы, которые избирательно взаимодействуют с интересующими молекулами.

Голографический датчик предназначен для интеграции компонента датчика, преобразователя и дисплея в одно устройство для быстрого считывания концентраций молекул на основе цветных отражений или длин волн.[3]

Определенные молекулы, которые имитируют активные центры или сайты связывания биомолекул, могут быть включены в полимер, образующий голографическую пленку, чтобы сделать голографические сенсоры селективными и / или чувствительными к определенным важным медицинским молекулам, таким как глюкоза и т. Д.

Голографические датчики читаются с приличного расстояния[количественно оценить ] потому что преобразовательный элемент - это свет, преломленный и отраженный голографической решеткой, встроенной в датчик. Следовательно, их можно использовать в промышленных приложениях, где требуется отсутствие контакта с датчиком. Другие области применения голографических датчиков - защита от подделок. [4]

Метаболиты

Некоторые из метаболитов, обнаруживаемых голографическим датчиком:

Рекомендации

  1. ^ АК Йетисен; Я Найденова; Ф да Крус Васконселлос; Дж. Блит; CR Лоу (2014). «Голографические датчики: трехмерные чувствительные к аналиту наноструктуры и их применение». Химические обзоры. 114 (20): 10654–96. Дои:10.1021 / cr500116a. PMID  25211200.
  2. ^ АК Йетисен; Y Montelongo; ФК Васконселлос; Ж. Л. Мартинес-Уртадо; S Neupane; H стыковой; М.М. Касим; Дж. Блит; К. Берлинг; Дж. Б. Кармоди; М. Эванс; Т. Д. Уилкинсон; Л. Т. Кубота; MJ Монтейро; CR Lowe (2014). «Многоразовый, надежный и точный лазерный фотонный нанодатчик». Нано буквы. 14 (6): 3587–3593. Bibcode:2014NanoL..14.3587Y. Дои:10.1021 / nl5012504. PMID  24844116.
  3. ^ АК Йетисен; H Butt; Ф да Крус Васконселлос; Y Montelongo; КАБ Дэвидсон; Дж. Блит; Дж. Б. Кармоди; S Vignolini; У Штайнера; Дж. Дж. Баумберг; Т. Д. Уилкинсон; CR Лоу (2014). "Светонаправленная запись химически настраиваемых узкополосных голографических датчиков". Современные оптические материалы. 2 (3): 250–254. Дои:10.1002 / adom.201300375.
  4. ^ ФК Васконселлос; АК Йетисен; Y Montelongo; H Butt; Григоре; КАБ Дэвидсон; Дж. Блит; MJ Монтейро; Т. Д. Уилкинсон; CR Лоу (2014). «Печатаемые поверхностные голограммы с помощью лазерной абляции» (PDF). ACS Photonics. 1 (6): 489–495. Дои:10.1021 / ph400149m.
  5. ^ Уртадо, Дж. Л. Мартинес; Лоу, К. Р. (2014). «Чувствительные к аммиаку фотонные структуры, изготовленные в мембранах нафиона с помощью лазерной абляции». Прикладные материалы и интерфейсы ACS. 6 (11): 8903–8908. Дои:10.1021 / am5016588. ISSN  1944-8244. PMID  24803236.
  6. ^ КП Цангаридес; АК Йетисен; ФК Васконселлос; Y Montelongo; М.М. Касим; CR Lowe; Т. Д. Уилкинсон; H Butt (2014). «Вычислительное моделирование и определение характеристик настраиваемых фотонно-кристаллических сенсоров на основе наночастиц» (PDF). RSC Advances. 4 (21): 10454–10461. Дои:10.1039 / C3RA47984F.
  7. ^ а б Martínez-Hurtado, J. L .; Дэвидсон, С.А.Б .; Blyth, J .; Лоу, К. Р. (2010). «Голографическое обнаружение углеводородных газов и других летучих органических соединений». Langmuir. 26 (19): 15694–15699. Дои:10.1021 / la102693m. ISSN  0743-7463. PMID  20836549.
  8. ^ Селективный голографический датчик глюкозы: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=1426342&userType=inst
  9. ^ Блит, Джефф; Миллингтон, Роджер Б .; Mayes, Andrew G .; Фрирс, Эмма Р .; Лоу, Кристофер Р. (1996). «Голографический датчик воды в растворителях». Аналитическая химия. 68 (7): 1089–1094. Дои:10.1021 / ac9509115. ISSN  0003-2700. PMID  21619138.
  10. ^ Sartain, Felicity K .; Ян, Сяопин; Лоу, Кристофер Р. (2006). «Голографический датчик лактата». Аналитическая химия. 78 (16): 5664–5670. Дои:10.1021 / ac060416g. ISSN  0003-2700. PMID  16906709.
  11. ^ Маршалл, Александр Дж .; Янг, Дункан С .; Блит, Джефф; Кабилан, Сатьямурти; Лоу, Кристофер Р. (2004). "Метаболит-чувствительные голографические биосенсоры". Аналитическая химия. 76 (5): 1518–1523. Дои:10.1021 / ac030357w. ISSN  0003-2700. PMID  14987112.
  12. ^ Миллингтон, Роджер Б .; Mayes, Andrew G .; Блит, Джефф .; Лоу, Кристофер Р. (1995). «Голографический датчик протеаз». Аналитическая химия. 67 (23): 4229–4233. Дои:10.1021 / ac00119a004. ISSN  0003-2700.
  13. ^ АК Йетисен; M Qasim; S Nosheen; Т. Д. Уилкинсон; CR Lowe (2014). «Импульсная лазерная запись голографических наносенсоров». Журнал химии материалов C. 2 (18): 3569. Дои:10.1039 / C3TC32507E.