がん細胞検出のためのアンチモネンコーティング均一ウエストテーパー光ファイバー表面プラズモン共鳴バイオセンサー：設計と最適化
引用
Vikas & Saccomandi、P. 癌細胞の検出のためのアンチモネンコーティングされた均一ウエストテーパー光ファイバー表面プラズモン共鳴バイオセンサー：設計と最適化。 ACSオメガ、 2023年、 8 , 4627−4638.
キーワード
- アンチモネンコーティング
- 均一なウエストテーパード
- 光ファイバー
- 表面プラズモン共鳴（SPR）
- バイオセンサー
- 癌細胞
- 感度
- 検出精度（DA）
- 性能指数（FOM）
- 検出限界（LOD）
- グラフェン
- 金（Au）
- 屈折率（RI）
- センシング媒体屈折率（SMRI）
- テーパー比（TR）
- 共鳴波長（RW）
簡単な
癌細胞の早期検出に使用できる、新しいグラフェン-アンチモネンコーティングされた均一ウエストテーパー光ファイバー表面プラズモン共鳴バイオセンサーが実証されました。
まとめ
この記事では、さまざまな種類の癌細胞を検出できるバイオセンサーの新しい設計を紹介します。このバイオセンサーは、均一なウエストのテーパー型光ファイバー表面プラズモン共鳴 (SPR) 構造にグラフェン-アンチモネン コーティングを施しています。アンチモネンは、生体分子との結合エネルギーが強く、活性表面積が大きいため、センサーの性能が向上します。このセンサーは、転送マトリックス法に基づくシミュレーション プラットフォームを使用して設計および分析されています。この研究の主な結果は次のとおりです。
このバイオセンサーは屈折率 (RI) の変化に対して高い感度を示し、生物学的溶液に含まれるものを含む広範囲の RI にわたって他のセンサーよりも優れた性能を示しました。
このセンサーは、人体内のさまざまな癌細胞、特にRIが1.36～1.4の範囲にある癌細胞を効果的に検出します。
この研究では、テーパー比がセンサーの性能に与える影響を分析しました。
研究者は次のような指標を使用して SPR バイオセンサーの性能を評価しました。
感度: センサーが RI の変化をどれだけ効果的に検出したかを測定します。
半値全幅 (FWHM) : 異なる RI 値を区別するセンサーの能力を示します。
検出精度 (DA) : 対象分析物を識別する際のセンサーの精度を評価しました。
性能指数 (FOM) : センサーの全体的なパフォーマンスを総合的に測定します。
検出限界 (LOD) : 分析対象物質の濃度における検出可能な最小の変化を決定します。
数値結果によると、設計されたセンサーは、次のようなさまざまな種類の癌を検出するために、7.3465～15.2414 μm/RIU の範囲の優れた感度を達成しました。
- 皮膚ガン
- 子宮頸癌
- 血液がん
- 副腎がん
このセンサーは、最大 FOM 131.1525 RIU−1、DA 14.2126 μm−1、LOD 7.2 × 10−5 RIU を示しました。
著者らは、このSPRセンサーは癌の早期診断に可能性を秘めており、バイオセンシング技術の進歩に期待が持てると結論付けた。