طراحی و شبیه سازی یک حسگر زیستی فراماده تراهرتز برای محلول آب و گلوگز

به دلیل عدم تاثیر مخرب تابش تراهرتز بر روی بافتها و سلول های زیستی، این ناحیه فرکانسی برای حسگری مولکول‌های زیستی بسیار مناسب است. در این مقاله به کمک یک ساختار فراماده جدید، زیست حسگری را پیشنهاد داده ایم که در ناحیه فرکانسی تراهرتز عمکرد حسگری بسیار خوبی دارد. هر سلول واحد این حسگر شامل یک استوانه فلزی است که در مرکز دو میله متقاطع از همان جنس قرار گرفته است که همگی بر روی یک زیر لایه دی الکتریک قرار دارند برای بررسی تغییرات فرکانس نمونه (آب و گلوکز) از نمودار عبور استفاده می‌کنیم. محاسبات و شبیه سازی ها نشانگر آن است که حسگر پیشنهاد شده دارای حساسیت و شاخص بهبود بالایی است.

Design and simulation of a THz metamaterial biosensor for the water and glucose solution

Due to the absence of a destructive effect of terahertz radiation on biological tissues and cells, this frequency range is highly appropriate for sensing biomolecules. In this paper, using a novel metamaterial structure, we have proposed a biosensor with a good performance in terahertz frequency range. Each unit cell of the sensor includes a metallic cylinder, which is located at the center of two intersecting bars of the same material, all deposited on a dielectric substrate. We apply transmission diagram to study resonance frequency shifts of samples (water and glucose). Our calculations and simulations show that the proposed sensor exhibits a high sensitivity and figure of merit.