Semiconductor-Based Sensors
Dieses Buch gibt einen umfassenden Überblick über den Stand der aufkommenden Sensortechnologien und bietet einen Rahmen für künftige Fortschritte auf diesem Gebiet. Chemische Sensoren haben in den letzten zehn Jahren für Anwendungen in den Bereichen innere Sicherheit, medizinische und Umweltüberwachung sowie Lebensmittelsicherheit an Bedeutung gewonnen.
Ein wünschenswertes Ziel ist die Fähigkeit, eine Vielzahl von Umwelt- und biologischen Gasen und Flüssigkeiten vor Ort gleichzeitig zu analysieren und einen Zielanalyten mit hoher Spezifität und Empfindlichkeit selektiv nachzuweisen. Ziel ist es, tragbare und kostengünstige chemische und biologische Sensoren in Echtzeit zu realisieren und diese als drahtlose Handmonitore für Gase, Umweltschadstoffe, ausgeatmete Luft, Speichel, Urin oder Blut einzusetzen. Im medizinischen Bereich können häufige Untersuchungen die frühe Entwicklung von Krankheiten aufdecken, das Leiden der Patienten aufgrund später Diagnosen verringern und die medizinischen Kosten senken.
So wurde beispielsweise bei Brustkrebspatientinnen eine Überlebensrate von 96 % vorhergesagt, wenn die Untersuchungen alle drei Monate durchgeführt werden. Diese Häufigkeit kann mit den derzeitigen Methoden der Mammographie wegen der hohen Kosten für die Patientin und der Invasivität (Strahlung) nicht erreicht werden.
Auf dem Gebiet des Nachweises medizinischer Biomarker gibt es viele verschiedene Methoden, darunter Enzymimmunoassays (ELISA), partikelbasierte durchflusszytometrische Assays, elektrochemische Messungen auf der Grundlage von Impedanz und Kapazität, elektrische Messung der Resonanzfrequenzänderung von Mikrocantilevern, und Leitfähigkeitsmessung von Halbleiter-Nanostrukturen, Gaschromatographie (GC), Ionenchromatographie, Peptidarrays mit hoher Dichte, quantitative Laser-Scanning-Analyse, Chemilumineszenz, Selected Ion Flow Tube (SIFT), nanomechanische Cantilever, Suspensions-Mikroarrays auf Perlenbasis, magnetische Biosensoren und Massenspektrometrie (MS) wurden eingesetzt. Je nach Zustand der Probe können diese Methoden bei einigen Anwendungen unterschiedliche Ergebnisse in Bezug auf die Empfindlichkeit liefern und den Anforderungen an einen tragbaren Biosensor nicht gerecht werden.
| ISBN: | 9789813146723 |
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| Einband: | Hardcover |
| Erscheinungsjahr: | 2016 |
| Seitenzahl: | 496 |
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