عنوان پایان‌نامه
مانیتور کردن الکتریکی سلولهای سالم و سرطانی اپیتلیال بوسیله سنسور امپدانس الکتریکی بر پایه نانو وایرهای سیلیکونی
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-الکترونیک- تکنولوژی نیمه هادی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 3019;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 3019;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76947;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76947
- تاریخ دفاع
- ۰۹ آذر ۱۳۹۴
- دانشجو
- حامد عبیری
- استاد راهنما
- محمد عبدالاحد
- چکیده
- تعیین خواص و نقش فیزیولوژیکی سلول های بدن انسان باعث شده است که دیدگاه بسیار موثری در راستای درک بسیاری از مشکلات بیولوژیکی آن شکل بگیرد. از این رو برای تشخیص و آنالیز تغییرات بیولوژیک سلول هایی که در شریانهای بدن هستند به مانند یک شاخصه برای تشخیص و پیش بینی وجود سلول سرطانی در غده شناسی است. برهمکنش مستقیم نانوساختارها فعال الکتریکی و سلولهای مختلف بدن می تواند اطلاعات بسیار مهمی از تغییرات در سیگنالهای حیاتی سلولها مخصوصا در حوزه سرطان ارائه کند. امروزه ادوات نانو الکترونیکی بسیاری با استفاده از تکنیک های ساخت ادوات وارد عرصه پزشکی شده و شاهد پیشرفت های شگرفی در این حوزه هستیم که فاصله بین تشخیص تا درمان را کوتاه کرده است. یکی از پر کاربردترین استفاده های ادوات نانو الکترونیکی در پزشکی، استفاده از حسگرهای امپدانس الکتریکی است، که میتواند با مانیتورینگ تغییرات خواص الکتریکی سلولهای سالم ویا نوع سرطانی آن در اثر تزریق دارو , تغییرات چسبندگی سلولی، تغییرات در خواص مکانیکی غشاء و یا خواص شیمیایی ترکیبات درون سلولی و تغییر در دیگر پارامترهای بیولوژیکی، الگویی الکتریکی از فعالیت ها و یا اختلالات بیولوژیکی سلولها ارائه کند. در ابتدا با شرحی در مورد بخش های مختلف سلولی و خصوصیات فیزیکی آن و انواع حسگر های زیستی بویژه حسگر های بر پایه تغییر امپدانس آشنا خواهیم شد . در ادامه مروری بر روی حسگر های زیستی ساخته شده بر پایه نانو ساختار ها در آزمایشگاه ما انجام شده است تا مکانیزم حسگر پیسشنهادی ملموس باشد را ارائه میدهیم . با توجه به نقش حیاتی و بدون جایگزین مواد نیمه‌هادی و خصوصاً سیلیکون در تکنولوژی الکترونیک و مدارات مجتمع، در میان انواع نانوسیمهای مواد مختلف، نانوسیمهای سیلیکون از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند از این رو در ادامه بررسی ساخت نانوسیم‌ها و نانولوله‌های سیلیکون به روش VLS خواهیم پرداخت. بررسی و کنترل خواص فیزیکی و الکتریکی این نانو ساختارها با استفاده از آنالیزهای مختلف ازجمله آنالیزهای Raman، EDX و XPS در پایان‌نامه‌های پیشین ارائه‌شده است. در این پایان‌نامه از نانوسیم‌ها سیلیکون در جهت ساخت حسگرهای زیستی استفاده می‌کنیم . در فصل چهارم روشهای نوینی بر پایه حسگرهای SiNW-ECIS برای آنالیز امپدانس الکتریکی سلول و مانیتورینگ فعالیت سلول سرطانی استفاده میشود . آنالیز امپدانس الکتریکی سلول برای مقاصد مختلفی استفاده میشود و نیز میتوان از این رویکرد در تحقیقات در حوزه سرطان استفاده های شایانی برد. قصد داریم امپدانس الکتریکی سلولهای سالم و سرطانی epithelial نشانده شده بر روی نانوسیمهای سیلیکونی را مانیتور کنیم . نانوسیم های سیلیکنی هم نقش فعال مکانیکی را در به دام اندازی سلولها دارند و هم بعنوان یک نانو الکترود از سلولهای به دام افتاده سیگنال امپدانس الکتریکی دریافت نموده و بصورت یک پاسخ الکتریکی وجود یا عدم وجود سلولهای سرطانی را در نمونه مورد آزمایش به ما گزارش می کنند . و درنهایت با توجه به تغییر امپدانس الکتریکی سلولها به سالم یا سرطانی بودن آن‌ها پی می‌بریم. کلید واژه ها: سنسور امپدانس - نانو وایر - مانیتور کردن - سلول ها - وایرهای سیلیکونی
- Abstract
- Analysis of biological features of human cell cause to understand a lot of biological human disease. For instance, diagnosis and analysis of alteration in biological feature of human cell just like an indicator for diagnosis and forecast of existence of cancer cell in oncology. Direct interaction between active nanostructure and different human cells can give important information of alteration in vital signal. Nowadays a lot of Nano electronic devices entered into clinical research and as we can see we have excellent and wonderful improvement in this area. Using electrical impedance sensors is one of the most application of Nano electronic devices in medical sciences. It can monitor alteration in electrical feature healthy and cancerous cell by EDR test , alteration in cell adhesion and etc. In the beginning, we describe about some part of the cell and physical feature of them and also biological sensors specially sensors based on variation in impedance. In order of the vital role and irreplaceable semiconductor material specially silicon in electronic and IC technology between nanowires of several material, silicon nanowire have an special character, therefore we express VLS method for developing silicon nanowires. In this study in order to growth biological sensors we use silicon nanowires. The last but not least by developing new method based in SiNW-ECIS sensors for measuring electrical impedance of the cell and monitoring cell activity. Analyzing electrical impedance of the cell can be use in many purposes and we can use their result in cancer research.
