Long period grating based biosensor for the detection of Escherichia coli bacteria

Tripathi, Saurabh Mani; Bock, Wojtek J.; Mikulic, Predrag; Chinnappan, Raja; Ng, Andy; Tolba, Mona; Zourob, Mohammed

doi:10.1016/j.bios.2012.03.006

Cited by 186 publications

(88 citation statements)

References 17 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Finally, a series of other BREs, based on biointeractions such as enzymatic processes [58,59], biotin/streptavidin affinity [18,33,[60][61][62], virus-specific recognition (bacteriophage T4/Escherichia coli bacteria) [63][64][65][66] and biomimetic affinity processes with molecularly imprinted polymers (MIPs) [67], have been implemented (Table 3). …”

Section: Applicationsmentioning

confidence: 99%

Biosensing with optical fiber gratings

et al. 2017

View full text Add to dashboard Cite

Optical fiber gratings (OFGs), especially longperiod gratings (LPGs) and etched or tilted fiber Bragg gratings (FBGs), are playing an increasing role in the chemical and biochemical sensing based on the measurement of a surface refractive index (RI) change through a label-free configuration. In these devices, the electric field evanescent wave at the fiber/surrounding medium interface changes its optical properties (i.e. intensity and wavelength) as a result of the RI variation due to the interaction between a biological recognition layer deposited over the fiber and the analyte under investigation. The use of OFG-based technology platforms takes the advantages of optical fiber peculiarities, which are hardly offered by the other sensing systems, such as compactness, lightness, high compatibility with optoelectronic devices (both sources and detectors), and multiplexing and remote measurement capability as the signal is spectrally modulated. During the last decade, the growing request in practical applications pushed the technology behind the OFG-based sensors over its limits by means of the deposition of thin film overlays, nanocoatings, and nanostructures, in general. Here, we review efforts toward utilizing these nanomaterials as coatings for high-performance and low-detection limit devices. Moreover, we review the recent development in OFG-based biosensing and identify some of the key challenges for practical applications. While high-performance metrics are starting to be achieved experimentally, there are still open questions pertaining to an effective and reliable detection of small molecules, possibly up to single molecule, sensing in vivo and multi-target detection using OFG-based technology platforms.

show abstract

Section: Applicationsmentioning

confidence: 99%

Biosensing with optical fiber gratings

et al. 2017

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Be to, pjezoelektrinės plonos plėvelės viršuje karšto įspaudimo technologija suformuota 4 μm periodinė mikrostruktūra. Toks kompozitas yra lankstus ir pasižymi pjezoelektrinėmis savybėmis, o periodinė mikrostruktūra leidžia panaudoti ne tik energijai išgauti, bet ir jutikliuose (Bruck et al 2013;Ziegler 2004;Tomkins et al 2013;Stolyarova et al 2008;Albert et al 2013;Tripathi et al 2012;Egea et al 2013). Bandymai parodė, kad 4 µm storio ir 0,001 m 2 ploto pjezoelektrinis elementas deformuodamasis sukuria 80 µV įtampą.…”

Section: įVadasunclassified

Power Generation Technology Based on Piezoelectric Nanocomposite

Ciganas

Janušas

2017

Science - Future of Lithuania

View full text Add to dashboard Cite

kaip ventiliacijos angos, kur yra pastovus dujų arba skysčių srautas, nepriklausantis nuo aplinkos poveikio. Tokias terpes būtų galima pritaikyti elektros energijos gavybai, naudojant pjezokeramiką.Tyrimais ir modeliavimais siekiama sukurti naujo tipo elektros išgavimo būdą, kuris būtų pritaikomas įvairiose terpėse. Šio tyrimo tikslas -nustatyti pjezoelektrinių elemen tų technologijos galimybes ir rasti būdus, kaip panaudoti įprastinę pjezokeramiką elektrai išgauti. MetodikaBuvo suprojektuotas stendas bei sudarytas oro srauto baigtinių elementų modelis, skirtas pjezokeramikos deformacijai stebėti (1 pav.). Tyrimams pasirinktos dvi skirtingos medžiagos: vanduo ir oras. Eksperimentiniai ir teoriniai bandymai atlikti atskirai su kiekviena terpe naudojant kom pozitą, sudarytą iš pjezokeramikos miltelių ir varinių plokštelių. Eksperimentų eigaNaujo pjezoelektrinio kompozito tyrimai buvo atliekami Kauno technologijos universitete. Čia buvo pagamintas naujomis savybėmis pasižymintis kompozitas.Bandinys buvo sudarytas iš pjezoelektrinės medžia-gos, kuri buvo susmulkinta ir sumaišyta su 20 % polivinilo butiralio alkoholio tirpalu. Vėliau šis mišinys buvo Santrauka. Sukurtas naujas modelis elektros energijai išgauti. Remiantis šiuo modeliu suprojektuotas generatorius, kurio veikimas paremtas pjezoelektriniu efektu. Taip pat sukurta medžiaga, kuri yra lanksti ir jos sudėtyje yra pjezoelektrinės medžiagos. Naudojant "Hytec" firmos lazerinę sistemą PRISM, atlikti tyrimai parodė, kad oro srautas, praeinantis pro 1 m 2 ploto sistemą, generuotų pastovią 0,36 V įtampą. Taip pat buvo sukurtas baigtinių elementų modelis bei sudarytas oro srauto modelis pjezokeramikos aptakumui stebėti naudojant CFD programinę įrangą. Tyrimams pasirinktos dvi skirtingos medžiagos: vanduo ir oras. Skaičiuojant baigtinių elementų metodu buvo nustatyta, kad atsiradus kliūčiai sraute padidėja turbulentinė kinetinė energija, kuri lygi 60 MJ. Tokie energijos šuoliai trunka neilgai ir greitai nusistovi.Reikšminiai žodžiai: pjezoelektrinis efektas, elektros energija, pjezokeramika, kompozitas, generatorius. ĮvadasEnergetika yra viena iš aktualiausių šių laikų temų. Energijos poreikis didėja, o naftos ištekliai senka, taip pat ir šiltnamio efekto sukuriama grėsmė yra nenuginči-jama. Dėl to reikia rasti švaresnių ir ekologiškesnių būdų energijai išgauti. Tokios aplinkybės skatina kurti naujas technologijas, kurios galėtų padėti aprūpinti visuomenę ir augantį jos energijos poreikį. Viena iš potencialių technologijų -pjezoelektrinių elementų naudojimas (Liu et al. 2011;Medjahdi et al. 2014).Visų pirma, pjezoelektrinis efektas -tai efektas, kurio metu pjezokeramika yra apkraunama (tempiama ar gniuž-doma) ir todėl ant šoninių paviršių susikaupia elektrinis krūvis, kurį galima įvairiai panaudoti (Bausells 2015).Įprastinė pjezokeramika yra ydinga ir sunkiai pritaikoma, nes ji yra kieta ir labai trapi. Šie trūkumai neleidžia medžiagos plačiai naudoti elektros gavybai. Padėti išspręsti šią problemą gali nauja medžiaga arba jau kitoks esamų medžiagų panaudojimas.Vien...

show abstract

“…The cleaned fiber was then immersed in the H 2 SO 4 solution (95% v/v in H 2 O 2 ) for ~1h at room temperature to activate the hydroxylgroups (i.e., '-OH') on the glass surface followed by drying under an incandescent lamp for ~18h at ~40°C. It has been known that aminopropyltriethoxysilane(APTES) has an positive charge with NH 3+ in the side chain and can be used for adsorbing bio-molecules with negative charge like escherichia coli bacteria and glucose oxidase (GOD) [15,19]. Hence we used an APTES solution (10% v/v in ethanolic solution) to incubate the -OH activated fiber for ~40 min at room temperature in the silanized process, in which the NH 3+ groups of the APTES molecules would covalently link to the -OH groups of the glass surface.…”

Section: Surface Modification For 81°-tfg Sensormentioning

confidence: 99%

“…With their surface functionalized by molecular recognition elements (i.e., antibodies, enzyme, etc. ), the biosensors mentioned above have been reported for the detection of antigen [8,12], DNA [10,13,14], escherichia coli bacteria [15], and medically relevant parameters [16].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Novel glucose sensor based on enzyme-immobilized 81° tilted fiber grating

Luo¹,

Yan²,

Sun³

et al. 2014

Opt. Express

View full text Add to dashboard Cite

Abstract:We demonstrate a novel glucose sensor based on an optical fiber grating with an excessively tilted index fringe structure and its surface modified by glucose oxidase (GOD). The aminopropyltriethoxysilane (APTES) was utilized as binding site for the subsequent GOD immobilization. Confocal microscopy and fluorescence microscope were used to provide the assessment of the effectiveness in modifying the fiber surface. The resonance wavelength of the sensor exhibited red-shift after the binding of the APTES and GOD to the fiber surface and also in the glucose detection process. The red-shift of the resonance wavelength showed a good linear response to the glucose concentration with a sensitivity of 0.298nm·(mg/ml) −1 in the very low concentration range of 0.0~3.0mg/ml. Compared to the previously reported glucose sensor based on the GOD-immobilized long period grating (LPG), the 81° tilted fiber grating (81°-TFG) based sensor has shown a lower thermal cross-talk effect, better linearity and higher Q-factor in sensing response. In addition, its sensitivity for glucose concentration can be further improved by increasing the grating length and/or choosing a higher-order cladding mode for detection. Potentially, the proposed techniques based on 81°-TFG can be developed as sensitive, label free and micro-structural sensors for applications in food safety, disease diagnosis, clinical analysis and environmental monitoring.

show abstract

Long period grating based biosensor for the detection of Escherichia coli bacteria

Cited by 186 publications

References 17 publications

Biosensing with optical fiber gratings

Biosensing with optical fiber gratings

Power Generation Technology Based on Piezoelectric Nanocomposite

Novel glucose sensor based on enzyme-immobilized 81° tilted fiber grating

Contact Info

Product

Resources

About