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Development and application of chemoresponsive diffraction gratings as versatile chemical and biological sensors.

机译：化学反应型衍射光栅作为多功能化学和生物传感器的开发和应用。

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摘要

This dissertation chronicles initial work towards the development of a new chemical and biological sensor transduction methodology based upon the analyte-induced modulation of diffracted light intensity from chemoresponsive gratings. Micropatterning of a "receptor" material into a periodic array on the length scale of the wavelength of visible light, results in the creation of a visible-region diffraction grating due to a periodic contrast in the index of refraction between the patterned lattice and the surrounding media. If the lattice specifically or non-specifically interacts with a target analyte the refractive index contrast will change, resulting in a measurable modulation in the diffracted light intensity. Using this general approach, applications of this methodology to the detection of volatile organic compounds as well as simple biomolecules are presented. Finally, if appropriate probe diffraction beams are used, resonant with either the lattice material or the target analyte, large signal amplification is observed (>3500 times). Described experimentally and developed theoretically, the resonance enhancement phenomenon not only increases device sensitivity but also engenders significant read-out phase selectivity.
机译：这篇论文记载了基于化学分析物诱导的化学响应光栅对衍射光强度调制的新化学和生物传感器转导方法的开发工作。将“受体”材料微图案化为可见光波长长度尺度上的周期性阵列，由于图案化的晶格与周围环境之间的折射率存在周期性的对比，因此会形成可见区衍射光栅媒体。如果晶格特异性地或非特异性地与目标分析物相互作用，则折射率对比将改变，从而导致衍射光强度的可测量调制。使用这种通用方法，介绍了该方法在挥发性有机化合物以及简单生物分子检测中的应用。最后，如果使用适当的探针衍射光束，与晶格材料或目标分析物共振，则观察到大信号放大（> 3500倍）。通过实验描述和理论发展，共振增强现象不仅增加了器件灵敏度，而且还引起了显着的读出相选择性。

著录项

  • 作者

    Bailey, Ryan Castle.;

  • 作者单位

    Northwestern University.;

  • 授予单位 Northwestern University.;
  • 学科 Chemistry Analytical.
  • 学位 Ph.D.
  • 年度 2004
  • 页码 204 p.
  • 总页数 204
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 化学;
  • 关键词

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