使用与微流体通道集成的平面微波传感器检测高17β-雌二醇度
Supakorn Harnsoongnoen1, Panida Loutchanwoot2, Prayook Srivilai2
1The Biomimicry for Sustainable Agriculture, Health, Environment and Energy Research Unit, Department of Physics, Faculty of Science, Mahasarakham University, Kantarawichai District, Maha Sarakham 44150, Thailand.
Biosensors
|May 26, 2023
概括
一种新型的微波传感器检测到17β-雌二醇 (E2),一种内分泌干扰化学物质 (EDC),具有高灵敏度和广泛的线性范围. 这种低成本,紧的传感器提供快速的环境和生物样本分析.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 分析化学 分析化学
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 像17β-雌二醇 (E2) 这样的内分泌干扰化学物质 (EDC) 构成全球环境和健康风险.
- 在人类和动物中,E2可以导致内分泌系统功能障碍和生殖障碍.
- 准确检测E2对于环境安全和风险评估至关重要.
研究的目的:
- 开发一种快速,灵敏,低成本和简单的传感器,用于检测E2污染.
- 介绍一个平面微波传感器,集成Peano碎形几何与一个狭窄的插槽补充分环共振器 (PF-NSCSRR) 和微流体通道.
- 通过模拟和经验测量来验证传感器的性能.
主要方法:
- 设计了一个平面微波传感器,使用装有PF-NSCSRR和微流体通道的微条式传输线.
- 使用0.5-3.5 GHz频率范围内的传感器分析了E2溶液.
- 通过测量变化传输系数 (S21) 和共振频率 (Fr) 的变化,以不同的E2度来评估传感器性能.
主要成果:
- 传感器显示了广泛的线性检测范围 (0.00110mM) 和高灵敏度 (1746.98 dB/mM对于S21,40 GHz/mM对于Fr在0.01mM).
- 与非插槽传感器相比,拟议的PF-NSCSRR传感器显示灵敏度增加了6.08%,质量因子提高了40.72%.
- 传感器需要小样本体积 (1.37μL) 并提供快速测量与一个紧的,容易制造的结构.
结论:
- 开发的平面微波传感器为E2检测提供了高度敏感和高效的方法.
- 其紧的设计,低成本和简单的操作使其适用于环境,人类和动物样本分析.
- 该传感器有效地解决了对E2污染的快速可靠检测的需求.
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