تحلیل و بررسی اثر پوشش کامل لایه جاذب میوسین بر ارتعاشات نانو زیست‌حسگرهای سیلیکونی به منظور شناسایی عوامل بیماری‌زا

در این پژوهش، یک نانو زیست‌ حسگر سیلیکونی بر پایه مدل مکانیک محیط‌های پیوسته اصلاح شده تیر اویلر-برنولی ارائه ‌گردید. اساس کار این نانوحسگر ارتعاشی یک سر گیردار، محاسبه تغییر فرکانس تشدید به دلیل جذب سطحی ذرات بسیار کوچک مانند ویروس‌ها و باکتری‌ها می‌باشد. برای این منظور، سطح نانو زیست حسگرها را به یک ماده بیولوژیک مانند میوسین به عنوان لایه جاذب آغشته می‌کنند. در بیشتر تحقیق‌های انجام شده از اثرهای جرم و سختی این لایه جاذب و همچنین اثرهای ناموضعی چشم‌پوشی شده است، در حالی که این عوامل نقش زیادی در تغییر فرکانس تشدید و دقت نانو زیست حسگرهای مکانیکی در ابعاد نانو دارند. در این پژوهش با محاسبه همه اثرهای یاد شده، به بررسی و تحلیل دقیق یک نانو زیست‌ حسگر سیلیکونی با پوشش کامل لایه جاذب میوسین پرداخته شده است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که محاسبه‌ی اثرهای ناموضعی باعث کاهش فرکانس ارتعاشی نانوحسگر می‌شوند و این اثر در مقیاس نانو قابل چشم‌پوشی نمی‌باشد. همچنین مشاهده ‌گردید که در نظر گرفتن اثرهای جرم و سختی لایه جاذب، به تنهایی پاسخ دقیقی ندارند، بلکه برآیند هر دو اثر باید لحاظ شود. در واقع در نظرگرفتن هم‌زمان این اثرها، باعث کاهش فرکانس تشدید نانوحسگر می‌گردد که این مساله می‌تواند در طراحی و تحلیل نانو زیست حسگرهای سیلیکونی مکانیکی و افزایش دقت تشخیص آن‌ها بسیار مفید باشد. همچنین به منظور سلامت‌سنجی پژوهش، نتایج عددی به دست آمده با نتایج پژوهش‌های دیگر در حالت پوشش کامل لایه جاذب میوسین مقایسه گردید که تطابق کامل با آن را نشان داد.