طراحی آشکارساز زیستی بر مبنای کروموزوم انسانی

Abstract

ما حسگرهای زیستی را بر اساس کروموزوم انسانی (توالی CH22) بررسی کردیم. نتایج نشان می‌دهد که انتقال الکترونیکی و اسپینی توالی CH22 به‌شدت به فرکانس و دامنة نور فرودی و تنش مکانیکی وابسته است. بر این اساس، در محدودة فرکانس مشخص شده از 4 به 5 تراهرتز (THz)، این سیستم قابلیت CH22 را برای انتقال حداکثر جریان الکتریکی نشان می‌دهد. علاوه بر این، با اعمال تنش طولی که با 4 نشان داده می‌شود، مشاهده می‌گردد که سیستم انتقال حداکثر جریان اسپین را تسهیل می‌کند. علاوه بر این، این مطالعة ظهور ناحیه‌ای با مقاومت دیفرانسیل منفی را در پاسخ به تغییرات ولتاژ بایاس نشان می‌دهد، پدیده‌ای که در غیاب نور فرودی و شیب DNA، حتی زمانی که تنش مکانیکی اعمال می‌شود، رخ نمی‌دهد. همچنین نتایج نشان داد که تنش مکانیکی مثبت نسبت به تنش منفی تأثیر بهتری بر تشکیل جریان اسپین دارد. ابزارهای تشخیص پزشکی مبتنی بر پلاریزاسیون اسپین جایگاه ویژه‌ای در پزشکی دارند. این حسگرها با کنترل دقیق پارامترهای مؤثر بر حمل و نقل الکتریکی و اسپین می‌توانند تغییرات بیومولکولی را با حساسیت بالا در محیط‌های بیولوژیکی تشخیص دهند که می‌تواند تغییر اساسی در طراحی سیستم‌های نظارت پزشکی مدرن ایجاد کند.

Keywords

• مواد زیستی
• آشکارساز زیستی
• اپتوالکترونیک
• اسپینترونیک
• پیزواسپینترونیک