Photonic biosensor chip for early-stage cancer diagnosis

Najeeb, Najla; Zhang, Yaping; Mellor, Christopher J.; Benson, T.M.

doi:10.1109/icton.2015.7193316

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“…This device can be further improved by reducing the silicon core thickness from 0.32 µm to 0.22 µm which will greatly reduce the footprint of the MMI and will be more suitable for standard SOI fabrication. By using narrow single mode input and output waveguides and connecting N individual Mach-Zehnder interferometers to the outputs, this device can be used for evanescent field biosensing applications [18,26].…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…Although MMI splitters are widely used in telecommunication, the devices presented in this paper are developed for biosensors to enable parallel detection and identification of multiple analytes in multiple samples with extremely high sensitivity of detection [18]. This is achieved by connecting a Mach-Zehnder Interferometer (MZI) via S-bends to each output of the MMI splitter.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Design, Fabrication and Demonstration of a 1x20 Multimode Interference Splitter for Parallel Biosensing Applications

Najeeb

Zhang

Mellor

et al. 2016

J. Phys.: Conf. Ser.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Design, Fabrication and Demonstration of a 1x20 Multimode Interference Splitter for Parallel Biosensing Applications

Najeeb

Zhang

Mellor

et al. 2016

J. Phys.: Conf. Ser.

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“…This progress is particularly significant in early diagnosis as <20 percent of ovarian cancer can be diagnosed in the early stages [134]. A photonic biosensor based on the silicon "lab-on-achip" for early-stage cancer has shown a sensitivity of at least 10 to 100 times greater than that of current commercial biosensors [135]. Shafiee et al have demonstrated a mechanism free of etiquette optical sensing by nanostructured photonic crystals (PC).…”

Section: Literature Overview (State Of the Art)mentioning

confidence: 99%

Optical Biosensors for Diagnostics of Infectious Viral Disease: A Recent Update

et al. 2021

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The design and development of biosensors, analytical devices used to detect various analytes in different matrices, has emerged. Biosensors indicate a biorecognition element with a physicochemical analyzer or detector, i.e., a transducer. In the present scenario, various types of biosensors have been deployed in healthcare and clinical research, for instance, biosensors for blood glucose monitoring. Pathogenic microbes are contributing mediators of numerous infectious diseases that are becoming extremely serious worldwide. The recent outbreak of COVID-19 is one of the most recent examples of such communal and deadly diseases. In efforts to work towards the efficacious treatment of pathogenic viral contagions, a fast and precise detection method is of the utmost importance in biomedical and healthcare sectors for early diagnostics and timely countermeasures. Among various available sensor systems, optical biosensors offer easy-to-use, fast, portable, handy, multiplexed, direct, real-time, and inexpensive diagnosis with the added advantages of specificity and sensitivity. Many progressive concepts and extremely multidisciplinary approaches, including microelectronics, microelectromechanical systems (MEMSs), nanotechnologies, molecular biology, and biotechnology with chemistry, are used to operate optical biosensors. A portable and handheld optical biosensing device would provide fast and reliable results for the identification and quantitation of pathogenic virus particles in each sample. In the modern day, the integration of intelligent nanomaterials in the developed devices provides much more sensitive and highly advanced sensors that may produce the results in no time and eventually help clinicians and doctors enormously. This review accentuates the existing challenges engaged in converting laboratory research to real-world device applications and optical diagnostics methods for virus infections. The review’s background and progress are expected to be insightful to the researchers in the sensor field and facilitate the design and fabrication of optical sensors for life-threatening viruses with broader applicability to any desired pathogens.

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“…Assim, uma variedade de dispositivos têm sido desenvolvidos nesta plataforma, sendo avaliados a sua largura de banda, qualidade, compatibilidade com processos de fabricação conhecidos e facilidade no encapsulamento. O desenvolvimento de diferentes dispositivos nanofotônicos para telecomunicações como moduladores e divisores de polarização [5][6][7][8], é uma amostra do atual momento no qual a tecnologia fotônica se encontra em um amplo processo de desenvolvimento, além de uma grande variedade de outras aplicações industriais [9][10][11].…”

Section: Contexto De Pesquisaunclassified

Estudo do acoplamento óptico por fibras com micro-lentes cônicas

Herrera¹

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Hugo Figueroa pela oportunidade de fazer pós-graduação, seu apoio desde minha chegada ao Brasil e pelos ensinamentos e interessantes discussões na área da óptica e fotônica, pela amizade e companheirismo; à Fundação CPqD e à empresa Já! Tecnologia pela ativa contribuição para o presente trabalho em especial aos pesquisadores Giovanni Beninca, Alexandre Freitas, Leandro Matiolli, João Rosolém, Yesica Rumaldo, Adriana Cáceres e Tomás Villena por compartilhar seus conhecimentos; ao pessoal do DECOM, professores Lucas H. Gabrielli e Luciano Prado, pelos valiosos ensinamentos deste emocionante campo de pesquisa, aos colegas do laboratório José Angel, Juan Pablo, Leonel Pita, Claudio e Roger pela gratificante companhia; à minha família, minha mãe Sara e meu pai Juan, aos quem devo minha existência e meu desenvolvimento até agora, e aos meus irmãos Juan e Fiorella, pelo apoio o tempo todo, bem como a Marleny, pelo companheirismo, apoio e paciência nesta fase da minha vida; ao povo brasileiro e à República Federativa do Brasil pelos grandes momentos inesquecíveis e aprendizagem que deixam na minha memória, bem como o apoio financeiro da CAPES e CNPq; aos eternos amigos Juan Sebastián, Akira, Arley, Renzo Fabián, Leonid, Carlos Donizete e Sérgio Ribeiro, pelos bons momentos compartilhados ao longo destes anos. Temos de sonhar, mas com a condição de acreditar em nossos sonhos. Examinando cuidadosamente a vida real para confrontar a nossa observação com os nossos sonhos, e escrupulosamente cumprir a nossa fantasia. V.I.Lenin ResumoEste trabalho apresenta um amplo estudo sobre a funcionalidade e caracterização das fibras com microlentes cônicas e seu desempenho no acoplamento lateral com chips ópticos. Nos últimos anos o desenvolvimento de dispositivos fotônicos baseados no fluxo de fabricação CMOS impulsionou fortemente a manufatura e pesquisa nestes tipos de chips. O atual desenvolvimento é também promovido pela ampla gama de aplicações que essa tecnologia pode assistir, desde aplicações biomédicas até de sensoriamento, passando pelas telecomunicações de alta taxa e de computação.Nesse cenário, a presente dissertação constitui uma contribuição no estudo do acoplamento lateral focado nas fibras com microlentes cônicas, tanto em sua caracterização depois da fabricação, quanto nas limitações, vantagens e performance no acoplamento com um chip óptico.

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Photonic biosensor chip for early-stage cancer diagnosis

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Design, Fabrication and Demonstration of a 1x20 Multimode Interference Splitter for Parallel Biosensing Applications

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Estudo do acoplamento óptico por fibras com micro-lentes cônicas

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