Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
8
Добавлен:
19.06.2020
Размер:
452.16 Кб
Скачать

Exact solutions in 3D

d ρ = 2 ρ

 

 

Dρ

 

 

a

 

 

 

 

 

dt

D

 

J (t) =

 

0

1

+

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

a0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6Dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dN

= kF (N0 N)ρs

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

N(t) = 4πa02 0

J (t ')dt '

 

 

 

 

 

 

 

N(t) = 4πρ0 Da0 t +(a0

 

)

 

 

kF →∞, ρs = 0

 

6D

t

 

 

 

N(t) ~ 4πρ

Da t1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Alam, Principles of Nanobiosensors, 2013

9

Summary: For integer sensors

 

3D

 

 

 

F

 

(1 DF 2)

N (t) ρ0ts

2

 

DF = 2

DF = 1

 

N (t) ρ0t1s

(0 DF 1)

DF = 0

Alam, Principles of Nanobiosensors, 2013

10

Performance limit of biosensors

Nanodot

Nanowire

 

 

100s

Planar

Hahm et al., 2004, Zheng et al., 2005, Li et al., 2005, Kuznesow et al., 2006,

Gao et al., 2007, Stern et al., 2007

Nanodots sensor offer no significant additional advantage!

11

Conclusions

Settling time defines the average time needed for a sensor to capture the minimum number of molecules required for definitive response.

This time defines a fundamental limit to detection limit – almost analogous to the Heisenberg uncertainly principle.

Size of the biomolecule is hidden in diffusion coefficient.

Geometry of diffusion determines the response time.

Alam, Principles of Nanobiosensors, 2013

12

Соседние файлы в папке Мікро- та наносенсори