Sensitive optical biosensor based on surface plasmon resonance using ZnO/Au bilayered structure

Paliwal, Ayushi; Gaur, Ravinder; Sharma, Anjali; Tomar, Monika; Gupta, Vinay

doi:10.1016/j.ijleo.2016.05.103

Cited by 30 publications

(10 citation statements)

References 32 publications

(30 reference statements)

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Currently, several works have been done using ZnO/Au SPR biosensor for detection of biomolecules using prism coupling method. Various biomolecules have been immobilized on ZnO surface for SPR detection involving glucose [42], DNA [73], antibody [74], and cholesterol [61].…”

Section: Immobilization Of Biomolecules On Zno Layermentioning

confidence: 99%

“…There are various glucose sensors available in the market for glucose measurement based on electrochemical or optical techniques such as electrochemical signal transduction (EST) [105] and fluorescence signal transmission (FST) [106,107]. SPR detection of glucose can be made using glucose oxidase enzyme based on the catalytic reaction of glucose oxidase on glucose, and hence it is very specific and sensitive to the glucose [42]. Glucose oxidase enzyme having IEP ∼4.22 are immobilized on the ZnO layer having IEP 9.5 through physical absorption method.…”

Section: Immobilization Of Biomolecules On Zno Layermentioning

confidence: 99%

“…Even so, there are several drawbacks of the commercial setup as the instrument is bulky in size with a restricted range of incident angle making it unconducive for remote sensing [41]. Moreover, the sensor chips are costly and usually not reusable [42]. However, many other useful parameters such as the thickness and refractive index of a new sensing layer can be determined using the commercial setup.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

ZnO for performance enhancement of surface plasmon resonance biosensor: a review

Mei

Menon

Hegde³

2020

Mater. Res. Express

View full text Add to dashboard Cite

This paper reviews Kretschmann-based SPR sensor utilizing ZnO thin films and nanostructures for performance enhancement. The advancement in surface plasmon resonance technology relies on low-cost, high sensitivity and high selectivity sensor. Metal oxide has been incorporated in SPR sensor to be used for detection of biological and chemical compounds. ZnO as one of the metal oxides is an attractive material due to its unique physical and optical properties. Numerous techniques for fabrication and characterization of ZnO on SPR gold substrate have been studied. The mechanism for gas and biomolecules detection depends on their interaction with ZnO surface, which is mainly attributed to the high isoelectric point of ZnO. There are several types of ZnO nanostructures which have been employed for SPR application based on the Kretschmann configuration. In future, the thin film and nanostructures of ZnO have potential applications for miniature design, robust, high sensitivity, and low-cost portable type of SPR biosensor to be used for on-site testing in real-time and label-free manner.

show abstract

Section: Immobilization Of Biomolecules On Zno Layermentioning

confidence: 99%

Section: Immobilization Of Biomolecules On Zno Layermentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

ZnO for performance enhancement of surface plasmon resonance biosensor: a review

Mei

Menon

Hegde³

2020

Mater. Res. Express

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Traditionally SPR was measured in the prism coupling Kretschmann configuration [5][6][7][8] in which a high index prism coated with a thin metal layer on its base is immersed in the dielectric to be sensed as shown in Fig. 1(a).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Optimization of Multimode Fibers for Surface Plasmon Resonance Based Sensors Under Spectral and Single Wavelength Intensity Interrogation

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

In an optical fiber based SPR sensor, a segment of metal clad silica fiber is used as the sensing element and resonant coupling occurs to the surface plasmon mode excited at the interface of the metal and ambient which surrounds the sensing element. When polychromatic light is transmitted through the sensing element the spectrum of light detected at the other end shows minima at a resonance wavelength. In wavelength interrogation the shift in the resonance wavelength is a measure of change in the refractive index of the ambient.Alternatively, intensity interrogation can be used in which the change in transmitted power at a given wavelength is a measure of change in refractive index of the ambient. The sensitivity and detection accuracy of the sensor depend on the numerical aperture (NA) of the multimode optical fiber used to fabricate the sensor.We have carried out a study of the dependence of the sensitivity and detection accuracy on numerical aperture to obtain the optimal value for a multimode optical fiber which is used to fabricate the sensing element under both wavelength and intensity interrogation. Experimental results on a sensing element fabricated with gold coating on the core of a plastic clad silica fiber are also reported.

show abstract

“…Технологии ППР непрерывно развивают-ся. Возрастает потребность в ППР биосенсорах для выявления опасных токсинов и обнару-жения патогенных микроорганизмов в регионах, не имеющих доступа к лабораторному обо-рудованию.Наиболее распространены сенсоры, основанные на геометрии Кречманна [5][6][7][8]. Обыч-но в этих устройствах используется метод дискретного измерения оптического сигнала при изменении угла падения излучения на образец, измерения весьма трудоемки, а сами устрой-ства громоздки.…”

unclassified

Surface plasmon-resonance sensor for express analyses

Кузьмин¹,

Dukin²,

Shandybina³

2017

Izv. vysš. učebn. zaved., Priborostr.

View full text Add to dashboard Cite

Рассмотрены сенсоры поверхностного плазмонного резонанса в конфигурации Кречманна, работающие в параллельном, расходящемся и сходящемся волно-вых пучках. Статистические измерения угла полного внутреннего отражения призмы, выполненные в параллельном волновом пучке при пошаговом измене-нии угла падения излучения на образец, показали высокую точность этого ме-тода. Показано, что метод измерения по всей апертуре расходящегося пучка по-зволяет за одно измерение охватить больший диапазон углов полного внутрен-него отражения и поверхностного плазмонного резонанса (ППР), тем самым существенно повысить производительность процесса измерения по сравнению с дискретным методом без потерь в точности. При этом экономически более выгодным оказалось устройство, работающее в сходящемся волновом пучке. Измерены резонансные кривые ППР в золотых пленках. Показано, что сенсор ППР в сходящемся волновом пучке обеспечивает высокую повторяемость и точность измерений. Изменение формы резонансной кривой при переходе от дискретного к апертурному методу измерений связано с изменением условий возбуждения поверхностных плазмонов. Вследствие большой ширины резо-нансной кривой чувствительность метода снижается, но при этом значительно уменьшается время измерений. Ключевые слова: поверхностный плазмонный резонанс, лазерное излучение, биохимические сенсорные устройстваВведение. За последние годы количество работ, посвященных эффекту поверхностного плазмонного резонанса (ППР), неуклонно растет, это свидетельствует о том, что исследова-ния ППР представляют большой интерес как с общефизической точки зрения, так и для раз-личных практических применений. Сенсоры ППР широко применяются в биологии [1, 2] и химии [3, 4] из-за их простоты, высокой чувствительности, минимального потребления реа-гентов и возможности работать в реальном времени. Технологии ППР непрерывно развивают-ся. Возрастает потребность в ППР биосенсорах для выявления опасных токсинов и обнару-жения патогенных микроорганизмов в регионах, не имеющих доступа к лабораторному обо-рудованию.Наиболее распространены сенсоры, основанные на геометрии Кречманна [5][6][7][8]. Обыч-но в этих устройствах используется метод дискретного измерения оптического сигнала при изменении угла падения излучения на образец, измерения весьма трудоемки, а сами устрой-ства громоздки. Отказ от дискретности измерений и переход к апертурным измерениям мо-жет привести к снижению чувствительности устройства, в то же время обеспечивая скорость анализа результата измерения. Подобные устройства ППР необходимы при исследовании ди-намических процессов, они позволяют безопасно обнаруживать штаммы малярии или био-токсины в зараженной воде.В настоящей статье предлагается улучшенная функциональная схема установки ППР по конфигурации Кречманна, представлены результаты сравнительного исследования кривых поверхностного плазмонного резонанса при дискретном и апертурном методах измерения.

show abstract

Sensitive optical biosensor based on surface plasmon resonance using ZnO/Au bilayered structure

Cited by 30 publications

References 32 publications

ZnO for performance enhancement of surface plasmon resonance biosensor: a review

ZnO for performance enhancement of surface plasmon resonance biosensor: a review

Optimization of Multimode Fibers for Surface Plasmon Resonance Based Sensors Under Spectral and Single Wavelength Intensity Interrogation

Surface plasmon-resonance sensor for express analyses

Contact Info

Product

Resources

About