Senzori pe bază de semiconductori

Titlul original:

Semiconductor-Based Sensors

Conținutul cărții:

Această carte oferă un rezumat cuprinzător al situației tehnologiilor senzoriale emergente și oferă un cadru pentru viitoarele progrese în domeniu. Senzorii chimici au câștigat în importanță în ultimul deceniu pentru aplicații care includ securitatea națională, monitorizarea medicală și de mediu și, de asemenea, siguranța alimentară.

Un obiectiv dorit este capacitatea de a analiza simultan o mare varietate de gaze și lichide biologice și de mediu pe teren și de a detecta selectiv un analit țintă cu o specificitate și o sensibilitate ridicate. Scopul este de a realiza senzori chimici și biologici în timp real, portabili și necostisitori și de a-i utiliza ca monitoare portabile pentru gaze, poluanți de mediu, respirație expirată, salivă, urină sau sânge, cu posibilități fără fir. În domeniul medical, depistarea frecventă poate surprinde dezvoltarea timpurie a bolilor, poate reduce suferința pacienților cauzată de diagnosticele tardive și poate reduce costurile medicale.

De exemplu, s-a preconizat o rată de supraviețuire de 96% la pacienții cu cancer de sân dacă frecvența de screening este la fiecare trei luni. Această frecvență nu poate fi atinsă cu metodele actuale de mamografie din cauza costurilor ridicate pentru pacient și a caracterului invaziv (radiații).

În domeniul detectării biomarkerilor medicali, multe metode diferite, inclusiv testul imunoenzimatic (ELISA), testele citometrice în flux bazate pe particule, măsurătorile electrochimice bazate pe impedanță și capacitate, măsurarea electrică a modificării frecvenței de rezonanță a microcantiverului și măsurarea conductanței nanostructurilor semiconductoare, cromatografia în fază gazoasă (GC), cromatografia ionică, matricele de peptide de înaltă densitate, analiza cantitativă cu scanare laser, chemiluminescența, tubul cu flux ionic selectat (SIFT), cantileverele nanomecanice, micromodelele de suspensie pe bază de bile, biosenzorii magnetici și spectrometria de masă (SM) au fost utilizate. În funcție de starea probei, aceste metode pot prezenta rezultate variabile în ceea ce privește sensibilitatea pentru anumite aplicații și pot să nu îndeplinească cerințele pentru un biosenzor portabil.