RU2341785C1 - Method of registration of biological, chemical and biochemical processes on boundary liquid-photon crystal and device for its realisation - Google Patents
Method of registration of biological, chemical and biochemical processes on boundary liquid-photon crystal and device for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2341785C1 RU2341785C1 RU2007115131/28A RU2007115131A RU2341785C1 RU 2341785 C1 RU2341785 C1 RU 2341785C1 RU 2007115131/28 A RU2007115131/28 A RU 2007115131/28A RU 2007115131 A RU2007115131 A RU 2007115131A RU 2341785 C1 RU2341785 C1 RU 2341785C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- interface
- liquid
- given
- surface waveguide
- electromagnetic radiation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/7703—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator using reagent-clad optical fibres or optical waveguides
- G01N21/774—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator using reagent-clad optical fibres or optical waveguides the reagent being on a grating or periodic structure
- G01N21/7743—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator using reagent-clad optical fibres or optical waveguides the reagent being on a grating or periodic structure the reagent-coated grating coupling light in or out of the waveguide
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области регистрации биологических, химических и биохимических процессов на границе жидкость-твердое тело, т.е. к области биологических, химических и биохимических поверхностных сенсоров.The invention relates to the field of registration of biological, chemical and biochemical processes at the liquid-solid boundary, i.e. to the field of biological, chemical and biochemical surface sensors.
Уровень техникиState of the art
В настоящее время большинство "безмаркерных" ("label-free") поверхностных оптических сенсоров основано на возбуждении поверхностных электромагнитных волн, распространяющихся вдоль исследуемой границы раздела жидкость-твердое тело [1]. В методе "резонанса поверхностных плазмонов" (Surface Plasmon Resonance - SPR) эти волны - это поверхностные плазмон-поляритоные моды (2], распространяющиеся вдоль металлической поверхности, а в методе "резонансного зеркала "(Resonant Mirror - RM) эти волны - это волноводные моды, возбуждаемые в диэлектрическом слое с высоким показателем преломления, осажденном на слое с низким показателем преломления [3].Currently, the majority of “labelless” (“label-free”) surface optical sensors are based on the excitation of surface electromagnetic waves propagating along the studied liquid-solid interface [1]. In the Surface Plasmon Resonance (SPR) method, these waves are surface plasmon polariton modes (2] propagating along a metal surface, and in the Resonant Mirror (RM) method these waves are waveguide modes excited in a dielectric layer with a high refractive index deposited on a layer with a low refractive index [3].
Регистрация реакций, происходящих на данной границе раздела жидкость-твердое тело или (чаще) в дополнительном приповерхностном чувствительном слое, селективно взаимодействующим с определенным компонентом, растворенным в жидкости, происходит путем измерения волнового вектора данной поверхностной волноводной электромагнитной моды, распространяющейся вдоль данной границы раздела.The reactions that occur at a given liquid-solid interface or (more often) in an additional near-surface sensitive layer that selectively interacts with a specific component dissolved in a liquid are recorded by measuring the wave vector of a given surface waveguide electromagnetic mode propagating along this interface.
Наиболее близким аналогом изобретения является способ возбуждения и детектирования поверхностных волноводных электромагнитных волн на поверхности фотонного кристалла [4]. Фотонные кристаллы (ФК) - это материалы с показателем преломления, периодически меняющимся на длине порядка длины волны света [5]. В этих материалах существуют запрещенные энергетические зоны, весьма подобные запрещенным энергетическим зонам для электронов, распространяющихся в обычном кристалле. В обоих случаях существует интервал частот, где волновое распространение запрещено. Эта аналогия может быть распространена и на поверхностные уровни, которые могут существовать в запрещенных энергетических зонах обычных кристаллов. В ФК они соответствуют поверхностным оптическим модам с дисперсионными кривыми, расположенными внутри запрещенных зон. Мы будем использовать одномерный (1D) ФК, т.е. обычное многослойное диэлектрическое зеркало из чередующихся слоев с высоким и низким показателем преломления.The closest analogue of the invention is a method of excitation and detection of surface waveguide electromagnetic waves on the surface of a photonic crystal [4]. Photonic crystals (FCs) are materials with a refractive index that periodically varies over a length of the order of the wavelength of light [5]. In these materials there are forbidden energy bands, very similar to forbidden energy bands for electrons propagating in an ordinary crystal. In both cases, there is a frequency range where wave propagation is prohibited. This analogy can also be extended to surface levels that can exist in the forbidden energy bands of ordinary crystals. In PC, they correspond to surface optical modes with dispersion curves located inside the forbidden zones. We will use a one-dimensional (1D) FC, i.e. ordinary multilayer dielectric mirror of alternating layers with high and low refractive index.
Недостатком всех вышеупомянутых способов регистрации процессов на границе жидкость-твердое тело (включая наиболее близкий аналог [4]) является чувствительность этих способов не только к поверхностным свойствам на границе жидкость-твердое тело, но и к объемным свойствам жидкости, таким как показатель преломления жидкости. Это происходит вследствие проникновения затухающей электромагнитной волны в объем жидкости на глубину более чем 100 нм. Так как показатель преломления жидкости сильно меняется при изменении температуры (для воды изменение температуры на 1°С приводит к изменению показателя преломления на 10-4) и при изменении состава жидкости, то эта проблема становится основной при повышении чувствительности регистрации поверхностных волноводных электромагнитных волн.The disadvantage of all the above methods for recording processes at the liquid-solid boundary (including the closest analogue [4]) is the sensitivity of these methods not only to the surface properties at the liquid-solid boundary, but also to bulk properties of the liquid, such as the refractive index of the liquid. This is due to the penetration of a damped electromagnetic wave into the liquid volume to a depth of more than 100 nm. Since the refractive index of a liquid varies greatly with temperature (for water, a temperature change of 1 ° C leads to a change in the refractive index by 10 -4 ) and with a change in the composition of the liquid, this problem becomes fundamental when the detection sensitivity of surface waveguide electromagnetic waves increases.
Поскольку во всех вышеупомянутых способах регистрируется волновой вектор только одной поверхностной волноводной электромагнитной моды, то невозможно извлечь два параметра (изменение объемного показателя преломления жидкости и изменение толщины приповерхностного слоя) из одного регистрируемого параметра.Since the wave vector of only one surface waveguide electromagnetic mode is recorded in all the above methods, it is impossible to extract two parameters (a change in the volume refractive index of the liquid and a change in the thickness of the surface layer) from one recorded parameter.
Следовательно, существует необходимость в разработке такого метода детектирования приповерхностных процессов, при котором бы регистрировались по крайней мере две приповерхностные волноводные электромагнитные моды с разными глубинами проникновения затухающей электромагнитной волны в объем жидкости. Из этих (по крайней мере двух) различных волновых векторов, регистрируемых на одном и том же участке поверхности, можно извлечь как изменение объемного показателя преломления жидкости, так и изменение толщины приповерхностного слоя.Consequently, there is a need to develop such a method for detecting near-surface processes in which at least two near-surface waveguide electromagnetic modes with different penetration depths of a damped electromagnetic wave into the liquid volume are detected. From these (at least two) different wave vectors recorded on the same surface area, one can extract both a change in the volumetric refractive index of the liquid and a change in the thickness of the surface layer.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Задачей данного изобретения является разработка такого способа возбуждения электромагнитных колебаний на границе раздела жидкость-твердое тело, который бы приводил к указанному выше желаемому техническому результату: одновременной регистрации на одном и том же участке поверхности как изменений в приповерхностном чувствительном слое (полезный сигнал), так и изменений объемного показателя преломления жидкости (мешающий сигнал) и таким образом к возможности разделить эти сигналы друг от друга.The objective of the invention is to develop such a method of exciting electromagnetic waves at the liquid-solid interface, which would lead to the above desired technical result: simultaneous registration on the same surface area as changes in the near-surface sensitive layer (useful signal), and changes in the volumetric refractive index of the liquid (interfering signal) and thus to the possibility of separating these signals from each other.
Для этого необходимо одновременное возбуждение по крайней мере двух поверхностных волноводных мод. Поставленная задача решается за счет того, что мы так выбираем толщины слоев ФК, что на его поверхности падающее электромагнитное излучение может возбудить сразу несколько (две или более) электромагнитные моды с сильно отличающимися глубинами проникновения затухающей электромагнитной волны в объем жидкости.This requires the simultaneous excitation of at least two surface waveguide modes. The problem is solved due to the fact that we choose the thickness of the FC layers so that incident electromagnetic radiation can excite several (two or more) electromagnetic modes on its surface with very different penetration depths of a damped electromagnetic wave into the liquid volume.
Возможность изменять параметры ФК, изменяя толщины их диэлектрических слоев, является привлекательной отличительной чертой ФК. Меняя параметры ФК, мы можем подобрать такой ФК, при котором возбуждение сразу нескольких длиннопробежных мод на одном и том же участке его поверхности будет возможным. Этого гораздо труднее добиться при использовании поверхностных плазмонов или обычных волноводных мод.The ability to change the parameters of the FC by changing the thickness of their dielectric layers is an attractive distinguishing feature of the FC. By varying the parameters of the photonic crystal, we can choose a photonic crystal in which the excitation of several long-range modes at the same part of its surface will be possible. This is much more difficult to achieve using surface plasmons or conventional waveguide modes.
Мы приведем конкретные параметры ФК, при которых две длиннопробежные моды распространяются по поверхности ФК на расстояние в несколько миллиметров. Также мы опишем устройство для практической реализации данного способа возбуждения электромагнитных колебаний, локализованных вблизи границы раздела жидкость-фотонный кристалл (см. фиг.2).We give specific parameters of the photonic crystal, in which two long-range modes propagate along the surface of the crystal to a distance of several millimeters. We also describe a device for the practical implementation of this method of excitation of electromagnetic waves localized near the liquid-photon crystal interface (see Fig. 2).
Перечень чертежейList of drawings
Сущность изобретения и примеры, подтверждающие возможность его осуществления, поясняются ниже с помощью чертежей.The invention and examples, confirming the possibility of its implementation, are explained below using the drawings.
Фиг.1. - Вычисленные значения для дисперсии фотонно-кристаллической структуры и экспериментальные данные (белые звездочки) на длинах волн λ=442 нм (He-Cd лазер) и λ=532 нм (вторая гармоника Nd-YAG лазера).Figure 1. - The calculated values for the dispersion of the photonic crystal structure and experimental data (white stars) at wavelengths λ = 442 nm (He-Cd laser) and λ = 532 nm (second harmonic of the Nd-YAG laser).
Фиг.2. - Схема устройства биосенсора с возбуждением двух длиннопробежных поверхностных волноводных мод на границе жидкость-фотонный кристалл.Figure 2. - Diagram of a biosensor device with excitation of two long-range surface waveguide modes at the liquid-photon crystal interface.
Фиг.3. - Сигнал с приемника электромагнитного излучения (с диодной линейки), регистрирующий изменения волновых векторов поверхностных волноводных электромагнитных мод.Figure 3. - The signal from the receiver of electromagnetic radiation (from the diode array), recording changes in the wave vectors of the surface waveguide electromagnetic modes.
Фиг.4. - Наблюдаемое в эксперименте изменение толщины приповерхностного слоя при осаждении стрептавидина на поверхность.Figure 4. - The experimentally observed change in the thickness of the surface layer during the deposition of streptavidin on the surface.
Фиг.5. - Наблюдаемое в эксперименте изменение толщины приповерхностного слоя при связывании биотина со стрептавидином на поверхности.Figure 5. - The experimentally observed change in the thickness of the surface layer upon binding of biotin to streptavidin on the surface.
Фиг.6. - Наблюдаемое в эксперименте изменение показателя преломления жидкости при инъекции биотина в жидкость.6. - The experimentally observed change in the refractive index of a liquid upon injection of biotin into the liquid.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention
Для более полного понимания изобретения и с целью его иллюстрации ниже приводится пример его экспериментального осуществления. Однако следует понимать, что возможны его различные модификации, очевидные для специалиста в данной области техники, не меняющие существа изобретения и не выходящие за пределы объема изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения.For a more complete understanding of the invention and for the purpose of illustrating it, an example of its experimental implementation is given below. However, it should be understood that its various modifications are possible, obvious to a person skilled in the art, not changing the essence of the invention and not beyond the scope of the invention defined by the attached claims.
Прежде всего мы приведем математические обоснования возможности осуществления изобретения. Сначала рассчитаем дисперсию следующей ФК структуры: подложка/ (LH)3L'/вода, где толщины слоев L (состоящие из SiO2) с низким показателем преломления n1=1.49 равны d1=154.0 нм, толщины слоев Н (состоящие из Та2О5) с высоким показателем преломления n2=2.12 равны d2=89.4 нм и толщина последнего слоя L' (состоящего из SiO2) равна d3=638.5 нм.First of all, we give mathematical justifications for the possibility of carrying out the invention. First, we calculate the dispersion of the following PC structure: substrate / (LH) 3 L '/ water, where the layer thicknesses L (consisting of SiO 2 ) with a low refractive index n 1 = 1.49 are d 1 = 154.0 nm, and the layer thicknesses H (consisting of Ta 2 O 5 ) with a high refractive index n 2 = 2.12 are d 2 = 89.4 nm and the thickness of the last layer L '(consisting of SiO 2 ) is d 3 = 638.5 nm.
Такая 7-слойная SiO2/Ta2O5 ФК структура была осаждена на подложку из стекла ВК-7 с показателем преломления n0=1.52, и измерения углов возбуждения поверхностных волноводных мод были проведены в воде с показателем преломления nе=1.335. Из фиг.1 видно хорошее согласие между теоретической дисперсионной кривой и экспериментальными точками (белые звездочки), измеренными на длинах волн λ=442 нм (He-Cd лазер) и λ=532 нм (вторая гармоника Nd-YAG лазера).Such a 7-layer SiO 2 / Ta 2 O 5 FC structure was deposited on a VK-7 glass substrate with a refractive index n 0 = 1.52, and the excitation angles of the surface waveguide modes were measured in water with a refractive index n e = 1.335. Figure 1 shows good agreement between the theoretical dispersion curve and experimental points (white stars) measured at wavelengths λ = 442 nm (He-Cd laser) and λ = 532 nm (second harmonic of the Nd-YAG laser).
Дисперсия ФК представлена в координатах λ(ρ), где λ - это длина волны, а ρ - это числовая апертура ρ=n0sin(θ0). Числовая апертура ρ может использоваться как угловая переменная вместо углов θj в различных слоях. Это будет универсальный угловой параметр для всех слоев, так как по закону преломления Снеллиуса ρ=n0sin(θ0)=njsin(θj) для любого слоя j. Параметр ρ, при котором возбуждаются поверхностные моды, равен эффективному показателю преломления этих мод. Следовательно, две темные кривые на фиг.1 (с усилением порядка 1000) представляют дисперсию двух оптических поверхностных мод.The variance of the photonic crystal is represented in the coordinates λ (ρ), where λ is the wavelength and ρ is the numerical aperture ρ = n 0 sin (θ 0 ). The numerical aperture ρ can be used as an angular variable instead of angles θ j in different layers. This will be a universal angular parameter for all layers, since, according to the Snell law, ρ = n 0 sin (θ 0 ) = n j sin (θ j ) for any layer j. The parameter ρ at which surface modes are excited is equal to the effective refractive index of these modes. Therefore, the two dark curves in FIG. 1 (with a gain of the order of 1000) represent the dispersion of two optical surface modes.
Из фиг.1 видно, что возможно возбудить одну из поверхностных мод ФК в непосредственной близости от угла полного внутреннего отражения (Total Internal Reflection - TIR), если соответственно выбрать лазерную длину волны и/или структуру ФК. Глубина проникновения затухающей электромагнитной волны в объем внешней среды, равнаяFigure 1 shows that it is possible to excite one of the surface modes of the photonic crystal in the immediate vicinity of the angle of total internal reflection (Total Internal Reflection - TIR), if you choose the laser wavelength and / or structure of the photonic crystal. The depth of penetration of a damped electromagnetic wave into the volume of the external environment, equal to
может быть очень велика для этой моды, если разница (ρ1-ρTIR)=(ρ1-nе) очень мала. Это свойство ФК очень важно для достижения необходимого нам технического результата, так как такая поверхностная волна будет гораздо более чувствительна к объемному показателю преломления жидкости и может быть использована как измеритель объемных флуктуаций в жидкости.can be very large for this mode if the difference (ρ 1 -ρ TIR ) = (ρ 1 -n е ) is very small. This property of the FC is very important for achieving the technical result we need, since such a surface wave will be much more sensitive to the volumetric refractive index of the liquid and can be used as a measure of volumetric fluctuations in the liquid.
На фиг.2 показана схема устройства биосенсора с возбуждением двух длиннопробежных поверхностных волноводных мод на границе жидкость-фотонный кристалл. Оптическое электромагнитное излучение от лазера 1 расщепляется на две части и через призму 2 возбуждает две поверхностные волноводные моды на границе раздела между ФК 3 и жидкостью 4 в жидкостной ячейке. Отраженное электромагнитное излучение падает на приемник оптического излучения - диодную линейку 5.Figure 2 shows a diagram of a biosensor device with excitation of two long-range surface waveguide modes at the liquid-photon crystal interface. The optical electromagnetic radiation from
Типичный сигнал с приемника электромагнитного излучения (с диодной линейки), регистрирующий изменения угловых параметров ρ1 и ρ2 поверхностных волноводных электромагнитных мод (и, следовательно, их волновых векторов k1,2=ωρ1,2/с), представлен на фиг.3.A typical signal from the electromagnetic radiation receiver (with diode array), registering changes angular parameters ρ 1 and ρ 2 of surface electromagnetic waveguide modes (and thus their wave vectors k 1,2 = ωρ 1,2 / s), is shown in FIG. 3.
Интерференция на резонансной кривой является отличительной чертой длиннопробежных поверхностных оптических волн. Она означает, что длина распространения поверхностных оптических волн больше, чем перетяжка падающего на поверхность ФК гауссового пучка. В нашей недавней работе [6] происхождение этой интерференции объяснено более детально.Interference on the resonance curve is a hallmark of long-range surface optical waves. It means that the propagation length of surface optical waves is longer than the constriction of a Gaussian beam incident on the PC surface. In our recent work [6], the origin of this interference is explained in more detail.
Из фиг.3 видно, что резонансные кривые очень узкие (вследствие длиннопробежности поверхностных волн) и это, следовательно, позволяет детектировать их смещение с высокой точностью. Изменение P1 и Р2 может быть конвертировано в изменение угловых параметров поверхностных мод Δρ1 и Δρ2. Чтобы вывести изменение объемного показателя преломления жидкости Δn=Δn(Δρ1, Δρ2) и изменение толщины адсорбционного слоя Δd=Δd(Δρ1, Δρ2) как функции детектируемых величин Δρ1 и Δρ2, мы можем воспользоваться линейным методом, основанным на разложении детектируемых величин Δρ1 и Δρ2 в ряд Тейлора по Δn и Δd:Figure 3 shows that the resonance curves are very narrow (due to the long range of surface waves) and this, therefore, allows their bias to be detected with high accuracy. A change in P 1 and P 2 can be converted into a change in the angular parameters of the surface modes Δρ 1 and Δρ 2 . To bring the change of volume of fluid of refractive index Δn = Δn (Δρ 1, Δρ 2) and the change of the adsorption layer thickness Δd = Δd (Δρ 1, Δρ 2) as a function of detected values Δρ 1 and Δρ 2, we may use a linear method based on the expansion of the detected values Δρ 1 and Δρ 2 in a Taylor series in Δn and Δd:
Отсюда получаем нужные нам величины Δn и Δd как функции измеренных величин Δρ1 и Δρ2:From here we get the quantities Δn and Δd we need as a function of the measured quantities Δρ 1 and Δρ 2 :
где Kd and Kn есть отношение соответствующих частных производных:where K d and K n is the ratio of the corresponding partial derivatives:
Чтобы получить безразмерную величину, пропорциональную Δn в одном канале, и безразмерную величину, пропорциональную Δd в другом канале, мы нуждаемся только в коэффициентах Kd и Кn (см. правую часть уравнений 3а-3b). Если же мы хотим иметь Δn в единицах показателя преломления и Δd в единицах длины, то мы так же нуждаемся в коэффициентах ∂ρ1/∂n и ∂ρ2/∂d соответственно. Все эти коэффициенты могут быть получены, например, из теоретического моделирования реальной ФК структуры. Для представленной нами структуры эти коэффициенты равны: Kd=0.415; Кn=0.1; ∂ρ1/∂n=0.5 [1/RI] и ∂ρ2/∂d=0.06 [1/μm] (предполагая, что показатель преломления адсорбционного слоя na=1.43).To obtain a dimensionless quantity proportional to Δn in one channel and a dimensionless quantity proportional to Δd in another channel, we need only the coefficients K d and K n (see the right-hand side of equations 3a-3b). If we want to have Δn in units of refractive index and Δd in units of length, then we also need the coefficients ∂ρ 1 / ∂n and ∂ρ 2 / ∂d, respectively. All these coefficients can be obtained, for example, from theoretical modeling of a real FC structure. For the structure presented by us, these coefficients are equal: K d = 0.415; K n = 0.1; ∂ρ 1 / ∂n=0.5 [1 / RI] and ∂ρ 2 / ∂d=0.06 [1 / μm] (assuming that the refractive index of the adsorption layer is n a = 1.43).
В качестве тестовой демонстрации чувствительности нашего метода мы представляем изменение толщины приповерхностного слоя при осаждении стрептавидина на поверхность (фиг.4). На фиг.5 и фиг.6 представлена одновременная запись как изменения толщины приповерхностного слоя (фиг.5), так и изменение показателя преломления жидкости при инъекции данного биотина в жидкость (фиг.6). Стрелкой 6 показан момент инъекции стрептавидина в жидкость, а стрелками 7 и 8 - момент инъекций биотина в жидкость. После первой инъекции биотина видно, что толщина слоя изменяется вследствие конформационных изменений молекул стрептавидина при проникновении в них молекул биотина. Видно, что вторая инъекция биотина не приводит к столь значительным изменениям, так как большинство "связующих карманов" в молекуле стрептавидина уже заняты молекулами биотина.As a test demonstration of the sensitivity of our method, we present a change in the thickness of the surface layer during the deposition of streptavidin on the surface (Fig. 4). In Fig.5 and Fig.6 presents a simultaneous recording of both changes in the thickness of the surface layer (Fig.5) and a change in the refractive index of a liquid upon injection of a given biotin into a liquid (Fig.6). Arrow 6 shows the moment of injection of streptavidin into the liquid, and
Источники информацииInformation sources
1. G.Robinson, "The commercial development of planar optical biosensors," Sensors and Actuators B, vol.29, pp.31-36, ОСТ 1995.1. G. Robinson, "The commercial development of planar optical biosensors," Sensors and Actuators B, vol. 29, pp.31-36, OST 1995.
2. H.Raether, Surface Plasmons. Berlin: Springer, 1988.2. H. Raether, Surface Plasmons. Berlin: Springer, 1988.
3. R.Cush, J.Cronin, W.Stewart, C.Maule, J.Molloy, and N.Goddard, "The resonant mirror - a novel optical biosensor for direct sensing of biomolecular interactions. I. Principle of operation and associated instrumentation," Biosensors & Bioelectronics, vol.8, no.7-8, pp.347-353, 1993.3. R. Cush, J. Cronin, W. Stewart, C. Maule, J. Molloy, and N. Goddard, "The resonant mirror - a novel optical biosensor for direct sensing of biomolecular interactions. I. Principle of operation and associated instrumentation, "Biosensors & Bioelectronics, vol. 8, no. 7-8, pp. 347-353, 1993.
4. W.M.Robertson and M.S.May, "Surface electromagnetic waves on one-dimensional photonic band gap arrays," Appl. Phys. Lett., vol.74, pp.1800-1802, March 1999.4. W.M. Robertson and M.S. May, "Surface electromagnetic waves on one-dimensional photonic band gap arrays," Appl. Phys. Lett., Vol. 74, pp. 1800-1802, March 1999.
5. E.Yablonovitch, "Photonic band-gap structures," J. Opt. Soc. Am. B, vol.10, no.2, pp.283-295, 1993.5. E. Yablonovitch, "Photonic band-gap structures," J. Opt. Soc. Am. B, vol. 10, no.2, pp. 283-295, 1993.
6. V.N.Konopsky and E.V.Alieva, "Long-range propagation of plasmon polaritons in a thin metal film on a one-dimensional photonic crystal surface," Phys. Rev. Lett., vol.97, p.253904, December 2006.6. V.N. Konopsky and E.V. Alieva, "Long-range propagation of plasmon polaritons in a thin metal film on a one-dimensional photonic crystal surface," Phys. Rev. Lett., Vol. 97, p. 2553904, December 2006.
Claims (2)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007115131/28A RU2341785C1 (en) | 2007-04-23 | 2007-04-23 | Method of registration of biological, chemical and biochemical processes on boundary liquid-photon crystal and device for its realisation |
PCT/RU2008/000242 WO2008130278A2 (en) | 2007-04-23 | 2008-04-21 | Biosensor based on photonic crystal surface waves |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007115131/28A RU2341785C1 (en) | 2007-04-23 | 2007-04-23 | Method of registration of biological, chemical and biochemical processes on boundary liquid-photon crystal and device for its realisation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2341785C1 true RU2341785C1 (en) | 2008-12-20 |
Family
ID=39876083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007115131/28A RU2341785C1 (en) | 2007-04-23 | 2007-04-23 | Method of registration of biological, chemical and biochemical processes on boundary liquid-photon crystal and device for its realisation |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2341785C1 (en) |
WO (1) | WO2008130278A2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011025407A1 (en) * | 2009-08-27 | 2011-03-03 | Konopsky Valery Nikolaevich | Refractive index measuring method and device for carrying out said method (variant embodiments) |
WO2020031136A1 (en) | 2018-08-09 | 2020-02-13 | Integrative Medicine Clinic, Sia | Theranostics-like protein sanps conjugated to integrin and pmsa targeting peptides and therapy of prostate cancer |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010087806A1 (en) * | 2009-02-02 | 2010-08-05 | Sru Biosystems, Inc | Efficient optical arrangement for illumination and detection of label-free biosensors and method to reduce interference fringes in label-free imaging |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040067163A1 (en) * | 2002-07-08 | 2004-04-08 | William Marsh Rice University | Chemical sensor based on the optical superprism effect in photonic crystals |
JP4228774B2 (en) * | 2003-05-16 | 2009-02-25 | パナソニック株式会社 | Optical measuring device |
RU2251681C1 (en) * | 2003-10-23 | 2005-05-10 | Алиева Елена Владимировна | Method and device for registering biological, chemical and biochemical processes at liquid-solid body boundary |
-
2007
- 2007-04-23 RU RU2007115131/28A patent/RU2341785C1/en not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-04-21 WO PCT/RU2008/000242 patent/WO2008130278A2/en active Application Filing
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ROBERTSON W.M. et al. Surface electromagnetic wave excitation on one-dimensional photonic band-gap arrays. Applied Physics Letters, v.74, №13, p.1800-1802. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011025407A1 (en) * | 2009-08-27 | 2011-03-03 | Konopsky Valery Nikolaevich | Refractive index measuring method and device for carrying out said method (variant embodiments) |
WO2020031136A1 (en) | 2018-08-09 | 2020-02-13 | Integrative Medicine Clinic, Sia | Theranostics-like protein sanps conjugated to integrin and pmsa targeting peptides and therapy of prostate cancer |
WO2020030954A1 (en) | 2018-08-09 | 2020-02-13 | Integrative Medicine Clinic, Sia | Theranostics-like protein sanps conjugated to integrin and pmsa targeting peptides and therapy of prostate cancer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008130278A3 (en) | 2008-12-11 |
WO2008130278A2 (en) | 2008-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Patel et al. | Encoding and tuning of THz metasurface-based refractive index sensor with behavior prediction using XGBoost Regressor | |
EP3028033B1 (en) | Optical sensor based on multilayered plasmonic structure comprising a nanoporous metallic layer | |
US7212692B2 (en) | Multiple array surface plasmon resonance biosensor | |
US7639362B2 (en) | Photonic crystal sensor | |
US20080266567A1 (en) | Plasmon excitation by the gaussian-like core mode of a photonic crystal waveguide | |
Slavík et al. | Advanced biosensing using simultaneous excitation of short and long range surface plasmons | |
US20120218550A1 (en) | Nanohole array biosensor | |
Jha et al. | Design of a silicon-based plasmonic biosensor chip for human blood-group identification | |
Kong et al. | High-sensitivity Goos-Hanchen shift sensing based on Bloch surface wave | |
WO2010103386A1 (en) | Sensitivity enhancement in grating coupled surface plasmon resonance by azimuthal control | |
Sperling et al. | Multilayered nanoplasmonic arrays for self-referenced biosensing | |
US6661520B1 (en) | Sensor system of surface plasmon resonance (SPR) and measuring method thereof | |
RU2341785C1 (en) | Method of registration of biological, chemical and biochemical processes on boundary liquid-photon crystal and device for its realisation | |
Esinesco et al. | SU-8 micro-biosensor based on Mach-Zehnder interferometer | |
KR101621437B1 (en) | Plasmonic sensor with multilayer thin film and nano-structures | |
KR100588987B1 (en) | Machine of analyzing optically using surface plasmon resonance and method of analyzing the same | |
Konopsky et al. | Optical biosensors based on photonic crystal surface waves | |
RU2251681C1 (en) | Method and device for registering biological, chemical and biochemical processes at liquid-solid body boundary | |
CN113237849B (en) | Lithium niobate two-dimensional grating excited Bloch surface wave biosensor and method | |
Agrawal et al. | Enhanced sensitivity of SPR biological sensor based on nanohole arrays in gold films | |
Bari et al. | Sensitivity analysis of a graphene based surface plasmon resonance biosensor in terms of number of graphene layers | |
Bouzari Saravani et al. | The enhancement of sensitivity and depth of field penetration in the coupled SPR-Waveguide-based sensors | |
Adam et al. | SPR sensor based on a bi-diffractive grating | |
Zhang | Optical Quartz Crystal Microbalance (OQCM) For Dual-Mode Analysis | |
Badgujar et al. | AlN substrate based plasmonic sensor for saline water temperature determination |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100424 |