خلاصه اختراع :

اختراع حاضر اولین دستگاه ایرانی است كه می توان پدیده SPR surface plasmon resonance را با دقت بالا با آن مشاهده كرد و برای كاربردهای وسیع صنعتی و تحقیقاتی از جمله در صنایع بیوشیمیایی ، غذایی، دارویی و شیمیایی مورد استفاده قرار داد. بطور خلاصه پدیده را می توان به صورت زیر توضیح داد: بطور كلی اگر نور پلاریزه به یك مشور وارد شده و از آنجا به یك تراشه دارای لایه نازك نانومتری فاز هادی كه روی منشور قرار دارد برخورد كند، انعكاس كلی یافته و لایه فلزی عملكرد یك آینه را خواهد داشت. اگر زاویه تابش را تغییر دهیم و شدت نور بازتابیده را اندازه گیری نمائیم مشاهده خواهیم كرد كه در یك زاویه تابش معین شدت نور بازتابیده دارای یك كمینه خواهد بود. در این زاویه خاص، نور پلاسمون های سطحی (surface plamons) را تحریك و آنها را به رزونانس در می آورد و در نتیجه شدت نور بازتابیده كاهش قابل ملاحظه ای پیدا می كند. در عمل، فوتون های نوری با پلاریزاسیون p-polarized)p با الكترونهای آزاد سطح فلز اندر كنش پیدا می كنند و باعث نوسان موج مانند الكترونهای آزاد می شوند و در نتیجه، شدت نور كاهش می یابد. زاویه ای كه در آن شدت نور بازتابیده كمینه است را زاویه SPR می نامند. این زاویه تابع ویژگی های اپتیكی سیستم، مثلا ضرایب شكست محیط فلزی (طلا، نقره و ...) و محیط مجاور آن می باشد. در حالیكه ضریب شكست منشور ثابت است، ضریب شكست در محیط دیگر ومجاور با لایه فلزی در اثر جذب انواع مولكولها (مثلا پروتئین ها) تغییر می كند. در این صورت شرایط وقوع پدیده SPR تغییر می كند و زاویه SPR نیز تغییر خواهد كرد. از این ویژگی می توان در جهت ساخت نانوبیوسنسورها استفاده نمود. از آنجاییكه پدیده SPR به شدت تابع ضریب شكست در محیط كاملا مجاور سطح فلزی است می توان مثلا با ایجاد پیوند كووالانت بین یك آنتی بادی خاص و سطح فلزی، جذب آنتی ژن متناظر با آنتی بادی را در یك نمونه محلول مجهول مورد بررسی قرار داد. با این روش امكان اندازه گیری بعضی آنتی ژن ها با دقتهای تا پیكو مول بر میلی لیتر وجود دارد. برای بررسی پدیده SPR به روش گفته شده، نیاز به دستگاهی است كه در آن اجزاء بتواند با دقت بسیار بالا به گردش درآورده شوند. حداقل دقت نور مورد نظر حذدود 0.05 می باشد. از طرف دیگر برای آنكه بتوان با دستگاه در زمانهای كوتاه زاویه SPR را تعیین كرد، باید دقت فوق با سرعتهای زاویه ای بالا قابل حصول باشد. به عنوان مثال سرعت 12/min باید قابل حصول باشد. این دستگاه باید بتواند ضمن كنترل حركت اجزاء شدت نور را به سیگنال الكتریكی تبدیل و توسط یك نرم افزار مناسب مورد پردازش قرار دهد.