liu.seSearch for publications in DiVA
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
The Frequency Dependence of the Surface Sensitivity of Resonator Biosensors
Linköping University, The Department of Physics, Chemistry and Biology.
2007 (English)Independent thesis Basic level (professional degree), 20 points / 30 hpStudent thesisAlternative title
Frekvensberoendet av ytkänsligheten för FBAR biosensorer (Swedish)
Abstract [sv]

En studie i hur känsligheten avtar från ytan hos biosensorer med höga frekvenser presenteras. Med ny teknologi som avancerade elektroakustiska tunnfilms komponenter, så kallade FBARs, blir tidigare outforskade områden som decay längden möjliga att studera.

För att undersöka hur frekvenssvaret och känsligheten påverkas av interaktioner långt ut från en sensoryta används proteinkemi. Ett protokoll har optimerats innehållande aktivering med EDC/NHS och fibrinogen för att säkerställa en jämn tjocklek och fördelning av ett adsorberat proteinlager över en yta.

Dessa ytor kontrollerades först med hjälp av ellipsometri och sedan i ett QCM instrument. Alla experiment med de högfrekventa FBAR sensorerna utfördes vid Ångströmslaboratoriet i Uppsala där pågående forskning inom området finns.

Resultaten bekräftar teorin om en avtagande känslighet i och med ett ökat avstånd från ytan. En experimentell genomförd och beräknad tjocklek för decay längden uppskattades som inte helt stämde överens med den teoretiskt beräknade.

En ny term föreslås då frekvenssvaret hos en biosensor planar ut. Detta är en effekt som sker vid dubbla tjockleken av den teoretisk beräknade tjockleken av decay längden och har fått namnet; detection length. Efter denna längd eller gräns observeras en inverterad signal som det än så länge inte finns någon förklaring till.

Abstract [en]

A study of the sensitivity decrease of biosensors working at high frequencies is presented. With new technology such as film bulk acoustic resonators (FBAR), issues like the decay length is no longer irrelevant theory but may cause limitation in the system as well as it offers new detection possibilities.

To investigate the frequency response and sensitivity, layer-on-layer construction chemistry was used. A protocol involving activation with EDC/NHS and coupling chemistry with fibrinogen was optimized to ensure accurate thickness and uniformly distribution of each layer over the surface.

Surfaces were characterized using null ellipsometry and the protocol was tested in a traditional quartz crystal microbalance (QCM). Experiments with the FBAR were preformed at the Ångström laboratory in Uppsala were there is ongoing research and development in FBAR technology.

The results confirmed the theory of decreasing frequency and sensitivity further out from the surface. An experimental and estimated thickness was calculated which to some extent correlates to the theoretically calculated decay length.

A new terminology is suggested when the frequency levels off. It occurs approximately at twice the distance and thickness of the theoretically calculated decay length and is given the name; detection length. Beyond the detection length an inverted signal is observed which cannot yet be explained for.

Place, publisher, year, edition, pages
2007. , 63 p.
Keyword [en]
Biosensor, QCM, FBAR, Protein kinetics
National Category
Other Engineering and Technologies not elsewhere specified
Identifiers
URN: urn:nbn:se:liu:diva-9741ISRN: LITH-IFM-EX--07/1834--SEOAI: oai:DiVA.org:liu-9741DiVA: diva2:24133
Presentation
2007-05-25, Röntgen, Hus B, 10:15
Uppsok
teknik
Supervisors
Examiners
Available from: 2007-09-07 Created: 2007-09-07

Open Access in DiVA

fulltext(8668 kB)696 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 8668 kBChecksum MD5
058672e3b22d3d30311bd99a25b88552ab4588e446ca4aa27e25a7f1d074109f78e4e3c3
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
The Department of Physics, Chemistry and Biology
Other Engineering and Technologies not elsewhere specified

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 696 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 443 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf