پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 45 |
| تعداد شماره‌ها | 1,219 |
| تعداد مقالات | 10,473 |
| تعداد مشاهده مقاله | 20,221,313 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 13,912,951 |
طراحی و شبیه‌سازی حسگر مبتنی بر بلور فوتونی دو بعدی برای تشخیص سلول‌های سرطانی روده بزرگ | ||
| فصلنامه علمی اپتوالکترونیک | ||
| دوره 7، شماره 2 - شماره پیاپی 19، دی 1403، صفحه 9-16 اصل مقاله (401.37 K) | ||
| نوع مقاله: پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30473/jphys.2024.71999.1206 | ||
| نویسندگان | ||
| عبدالرسول قرائتی* 1؛ قاسم فروزانی2؛ زینب رضائیان3 | ||
| 1استاد، گروه فیزیک، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران. | ||
| 2دانشیار، گروه فیزیک، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران. | ||
| 3دانشجوی دکترا، گروه فیزیک، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران. | ||
| چکیده | ||
| طراحی و شبیه‌سازی حسگرهای زیستی مبتنی بر بلور فوتونی دو بعدی به ویژه برای تشخیص زودهنگام و دقیق سرطان‌ها لازم و ضروری است. این بیوحسگرها قادرند تغییرات در ضریب شکست سلول‌های سرطانی را اندازه‌گیری کنند که به دلیل افزایش غلظت پروتئین در این سلول‌ها اتفاق می‌افتد. در این کار پژوهشی، بیوحسگرهای مبتنی بر بلور فوتونی دو بعدی با میله‌های دی الکتریک از جنس ژرمانیوم طراحی و شبیه‌سازی شد. نتایج نشان می‌دهد که بیوحسگر مبتنی بر بلور فوتونی دو بعدی طراحی شده، دارای حساسیت و دقت بالایی در تشخیص سلول‌های سرطانی روده بزرگ بودند. بیوحسگر پیشنهادی برای تشخیص سلول سرطانی روده بزرگ موسوم به LoVo[1] با حساسیت nm/RIU 567 و فاکتور کیفیت 10615، نشان از عملکرد مؤثر در شناسایی سلول‌های سرطانی روده بزرگ دارد و می‌تواند به طور بالقوه در کاربردهای پزشکی به کار گرفته شود [1] Lovo(Colon Adenocarcinoma) | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| بیوحسگر؛ سرطان روده بزرگ؛ بلور فوتونی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Design and Simulation of Two-Dimensional Photonic Crystal-Based Sensor for Detecting Colon Cancer Cells | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Abdolrasoul Gharaati1؛ Ghasem Forozani2؛ Zeynab Rezaeian3 | ||
| 1Professor, Department of Physics, Payame Noor University, Tehran, Iran. | ||
| 2Associate Professor, Department of Physics, Payame Noor University, Tehran, Iran. | ||
| 3Ph.D. Student, Department of Physics, Payame Noor University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Designing and simulating two-dimensional photonic crystal-based biosensors is essential for the early and accurate detection of cancers. These biosensors can measure changes in the refractive index of cancer cells, which occur due to the increased concentration of proteins in these cells. In this research work, two-dimensional photonic crystal-based biosensors with dielectric rods made of germanium designed and simulated. The results indicate that the designed two-dimensional photonic crystal-based biosensor exhibited high sensitivity and accuracy in detecting colon cancer cells. The proposed biosensor, designed to detect colon cancer cells known as LoVo, demonstrated a sensitivity of 567 nm/RIU and a quality factor of 10615, indicating its effective performance in identifying colon cancer cells. This sensor has the potential to be used in medical applications. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Biosensor, Colon Cancer Cells, Photonic Crystal | ||
| مراجع | ||
|
[1] Nair RV, Vijaya R. Photonic crystal sensors: An overview. Progress in Quantum Electronics. 2010 May 1;34(3):89-134.
[2] Butt MA, Khonina SN, Kazanskiy NL. Recent advances in photonic crystal optical devices: A review. Optics & Laser Technology. 2021 Oct 1;142:107265.
[3] Ferlay J, Colombet M, Soerjomataram I, Parkin DM, Piñeros M, Znaor A, Bray F. Cancer statistics for the year 2020: An overview. International journal of cancer. 2021 Aug 15;149(4):778-89.
[4] Siegel RL, Miller KD, Fuchs HE, Jemal A. Cancer statistics, 2022. CA: a cancer journal for clinicians. 2022 Jan;72(1):7-33.
[5] Tayoub H, Hocini A, Harhouz A. Design and analysis of a high-performance capsule-shaped 2D-photonic crystal biosensor: application in biomedicine. Journal of Nano-and Electronic Physics. 2021;13(6).
[6] Danaie M, Kiani B. Design of a label-free photonic crystal refractive index sensor for biomedical applications. Photonics and nanostructures-fundamentals and applications. 2018 Sep 1;31:89-98.
[7] Jokar MH, Naraghi A, Seifouri M, Olyaee S. Photonic crystal bio-sensor for highly sensitive label-free detection of cancer cells. Optical and Quantum Electronics. 2023 Jul;55(7):660.
[8] Pineda MF, Chan LL, Kuhlenschmidt T, Choi CJ, Kuhlenschmidt M, Cunningham BT. Rapid specific and label-free detection of porcine rotavirus using photonic crystal biosensors. IEEE Sensors Journal. 2009 Mar 4;9(4):470-7.
[9] Parandin F, Heidari F, Aslinezhad M, Parandin MM, Roshani S, Roshani S. Design of 2D photonic crystal biosensor to detect blood components. Optical and Quantum Electronics. 2022 Oct;54(10):618.
[10] Krishnamoorthi B, Elizabeth Caroline B, Michael M, Thirumaran S. A novel rhombic shaped photonic crystal bio-sensor for identifying disorders in the blood samples. Optical and Quantum Electronics. 2023 Apr;55(4):312.
[11] Wen J, Min X, Shen M, Hua Q, Han Y, Zhao L, Liu L, Huang G, Liu J, Zhao X. ACLY facilitates colon cancer cell metastasis by CTNNB1. Journal of Experimental & Clinical Cancer Research. 2019 Dec;38:1-2.
[12] Markowitz SD, Dawson DM, Willis J, Willson JK. Focus on colon cancer. Cancer cell. 2002 Apr 1;1(3):233-6.
[13] O’Brien CA, Pollett A, Gallinger S, Dick JE. A human colon cancer cell capable of initiating tumour growth in immunodeficient mice. Nature. 2007 Jan 4;445(7123):106-10.
[14] Alorda-Clara M, Torrens-Mas M, Morla-Barcelo PM, Roca P, Sastre-Serra J, Pons DG, Oliver J. High Concentrations of Genistein Decrease Cell Viability Depending on Oxidative Stress and Inflammation in Colon Cancer Cell Lines. International journal of molecular sciences. 2022 Jul 7;23(14):7526.
[15] Chen S, Shen X. Long noncoding RNAs: functions and mechanisms in colon cancer. Molecular cancer. 2020 Nov 28;19(1):167.
[16] Malaikolundhan H, Mookkan G, Krishnamoorthi G, Matheswaran N, Alsawalha M, Veeraraghavan VP, Krishna Mohan S, Di A. Anticarcinogenic effect of gold nanoparticles synthesized from Albizia lebbeck on HCT-116 colon cancer cell lines. Artificial cells, nanomedicine, and biotechnology. 2020 Jan 1;48(1):1206-13.
[17] Baraty F, Hamedi S. Label-Free cancer cell biosensor based on photonic crystal ring resonator. Results in Physics. 2023 Mar 1;46:106317.
[18] Ali L, Mohammed MU, Khan M, Yousuf AH, Chowdhury MH. High-quality optical ring resonator-based biosensor for cancer detection. IEEE Sensors Journal. 2019 Oct 31;20(4):1867-75
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 333 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 267 |
||