TY - JOUR ID - 27134 TI - مدل‌سازی میکرو بایوحسگر آمپرسنج ساندویچی با لایة حفره‌دار JO - نشریه‌ی علمی مهندسی پزشکی زیستی JA - IJBME LA - fa SN - 5869-2008 AU - نقره آبادی, امین رضا AU - حیدرشناس, محمد حسین AU - باهوش کازرونی, رضا AD - دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز AD - دانشجوی کارشناسی ارشد،‌گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز AD - استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز Y1 - 2016 PY - 2016 VL - 10 IS - 2 SP - 123 EP - 136 KW - مدل‌سازی KW - شبیه‌سازی KW - بایوحسگر KW - جریان بی‌بعد کاهیده DO - 10.22041/ijbme.2017.55758.1175 N2 - مدل ریاضی دوبعدی میکرو بایوحسگر ساندویچی با لایه­های حفره­دار و انتخابی، ارائه و تحلیل شده است. مدل بایوحسگر حاضر شامل حفره­­هایی در ابعاد میکرو یا نانومتر است، که به‌صورت کامل یا بخشی از آن‌ها توسط آنزیم پر شده است. این مدل بر‌اساس سیستم معادلات واکنش- نفوذ، ارائه شده­است. معادلات حاکم ‌بر بایوحسگر ساندویچی حفره‌دار با در‌نظر گرفتن واکنش آنزیمی میکائیلیس- منتن، استخراج شده است و جملات غیر‌خطی مربوط به این اثر در‌نظر‌گرفته شد. با استخراج معادلات حاکم،‌ تأثیر هندسة حفره و سطح آنزیم در آن،‌ بر پاسخ بایوحسگر بررسی شد. در ادامه، معادلات با معرفی پارامترهای بی­بعد مناسب در حالت کلی بی­بعد‌شده ارائه شدند. سپس، معادلات حاکم به همراه شرایط مرزی آن‌ها، با استفاده از کد المان محدود در دو بعد حل شد. برای این منظور، سه هندسة متفاوت استوانه­ایی، مخروطی بالارونده و مخروطی پایین­رونده برای حفره­ها در‌نظر‌گرفته شد و تأثیر این هندسه­ها بر پاسخگویی بایوحسگر، در سطوح مختلف آنزیم مطالعه شد. پاسخ بایوحسگر، بر‌اساس تغییرات سطح آنزیم و تغییرات شیب مخروط استخراج شد. در بایوحسگر،‌ با افزایش سطح آنزیم برای هرسه هندسه، جریان خروجی از بایوحسگر افزایش می­یابد. در شرایط یکسان، حساسیت شناسایی آنزیم برای هندسة مخروطی بالارونده، ‌از دو هندسة دیگر بیشتر است و با کاهش شیب مخروط، این حساسیت بیشتر می‌شود. در خواص آنزیمی یکسان، بایوحسگری با عدد بایوحسگر بزرگ­تر، حساسیت بیشتری دارد. در‌نهایت، با ارائه و محاسبة جریان بی­بعد در بایوحسگر، مفهومی با عنوان جریان بی­بعد کاهیده، برای مقایسه میان کارآیی بایوحسگرها معرفی شد.  UR - https://www.ijbme.org/article_27134.html L1 - https://www.ijbme.org/article_27134_6cb4e2ebb3931a553adc93cb118a4270.pdf ER -