مدل‌سازی میکرو بایوحسگر آمپرسنج ساندویچی با لایة حفرهدار
دریافت مدرک
FullText
اندازه فایل:
1.262 مگابایتنوع فايل (MIME):
PDFنوع مدرک
Textمقاله کامل پژوهشی
زبان مدرک
فارسیچکیده
مدل ریاضی دوبعدی میکرو بایوحسگر ساندویچی با لایههای حفرهدار و انتخابی، ارائه و تحلیل شده است. مدل بایوحسگر حاضر شامل حفرههایی در ابعاد میکرو یا نانومتر است، که به‌صورت کامل یا بخشی از آن‌ها توسط آنزیم پر شده است. این مدل بر‌اساس سیستم معادلات واکنش- نفوذ، ارائه شدهاست. معادلات حاکم بر بایوحسگر ساندویچی حفرهدار با در‌نظر گرفتن واکنش آنزیمی میکائیلیس- منتن، استخراج شده است و جملات غیر‌خطی مربوط به این اثر در‌نظر‌گرفته شد. با استخراج معادلات حاکم، تأثیر هندسة حفره و سطح آنزیم در آن، بر پاسخ بایوحسگر بررسی شد. در ادامه، معادلات با معرفی پارامترهای بیبعد مناسب در حالت کلی بیبعد‌شده ارائه شدند. سپس، معادلات حاکم به همراه شرایط مرزی آن‌ها، با استفاده از کد المان محدود در دو بعد حل شد. برای این منظور، سه هندسة متفاوت استوانهایی، مخروطی بالارونده و مخروطی پایینرونده برای حفرهها در‌نظر‌گرفته شد و تأثیر این هندسهها بر پاسخگویی بایوحسگر، در سطوح مختلف آنزیم مطالعه شد. پاسخ بایوحسگر، بر‌اساس تغییرات سطح آنزیم و تغییرات شیب مخروط استخراج شد. در بایوحسگر، با افزایش سطح آنزیم برای هرسه هندسه، جریان خروجی از بایوحسگر افزایش مییابد. در شرایط یکسان، حساسیت شناسایی آنزیم برای هندسة مخروطی بالارونده، از دو هندسة دیگر بیشتر است و با کاهش شیب مخروط، این حساسیت بیشتر می‌شود. در خواص آنزیمی یکسان، بایوحسگری با عدد بایوحسگر بزرگتر، حساسیت بیشتری دارد. در‌نهایت، با ارائه و محاسبة جریان بیبعد در بایوحسگر، مفهومی با عنوان جریان بیبعد کاهیده، برای مقایسه میان کارآیی بایوحسگرها معرفی شد.
کلید واژگان
مدلسازیشبیهسازی
بایوحسگر
جریان بیبعد کاهیده
بیومکانیک
شماره نشریه
2تاریخ نشر
2016-08-221395-06-01
ناشر
انجمن مهندسی پزشکی ایرانIranian Society for Biomedical Engineering
سازمان پدید آورنده
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهوازدانشجوی کارشناسی ارشد،گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز
شاپا
5869-20089685-8006
