Dissertação
Integrated UV sensors in microfluidics for biosensing EVALUATED
A absorção no ultravioleta é um candidato atrativo para biodeteção devido à sua simples implementação e à forte absorção das biomoléculas nesta região do espetro eletromagnético. Além do mais, a miniaturização de análises bioquímicas é possibilitada através da integração de um fotodetetor com sensibilidade no ultravioleta com um sistema microfluídico. Neste trabalho, um fotodíodo p-i-n de silício amorfo hidrogenado é otimizado para uma maior sensibilidade nos comprimentos de onda de 200 nm a 300 nm. A otimização é focada nos comprimentos de onda de 215 nm, 260 nm e 280 nm que correspondem a picos de absorção de biomoléculas chave. As características do fotodíodo: corrente negra-tensão; eficiência quântica externa em função do comprimento de onda da luz incidente; fotocorrente em função do fluxo de fotões e comprimento de onda; potência equivalente do ruído foram determinadas nos comprimentos de onda mencionados. Uma corrente negra de 1×10^−10 A cm^−2 aos 0 V, foi obtida para o fotodíodo otimisado. Eficiências quânticas externas de 6%, 7% e 8% e potência equivalente do ruído de 5×10^−13W, 5.33×10^−13W e 7.49×10^−13W foram obtidas a 215 nm, 260 nm e 280 nm, respetivamente. O espetro de absorção foi determinado entre 205-355 nm para ADN de uma cadeia única com um grupo tiol (SH-ssDNA), albumina de soro bovino (BSA) e ácido ascórbico. Limites de deteção de 9.97 μM e de 0.18 μM foram obtidos para BSA e SH-ssDNA, respetivamente. A absorção do ácido ascórbico aos 215 nm foi detetada com sucesso.
janeiro 25, 2021, 16:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
João Pedro Estrela Rodrigues Conde
Departamento de Bioengenharia (DBE)
Professor Catedrático
ORIENTADOR
Susana Isabel Pinheiro Cardoso de Freitas
Departamento de Física (DF)
Professor Associado