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영어

The bio-sensing properties of TE and TM guided modes in the coupled plasmon-waveguide resonance (PWR) configuration are investigated. The modal transmission-line theory (MTLT) is used for numerical analysis. The proposed PWR bio-sensor is composed of multi-layered configuration with N pairs of MgF2-Si3N4 layers to enhance the sensitivity of a conventional Ag-based surface plasmon resonance bio-sensor. The angular sensitivity of bio-sensor is numerically analyzed for a wide range of biological solutions (refractive index 1.33~1.37). Furthermore, the availability of sensor to detect cancer cells and blood plasma concentration is evaluated. Finally, the results indicate that the proposed bio-sensor is capable efficiently to detect various kinds of cancer cells and different glucose concentrations in urine.

한국어

결합된 플라즈몬-도파관 공진 (PWR) 구조에서 전파하는 TE, TM 전송 모드들의 바이오 센싱 특성을 조사하였 다. 수치해석을 위하여 모드 전송선로 이론 (MTLT)을 사용되었다. 기존의 Ag-기반 표면 플라즈몬 공명 바이오센서의 감도를 향상시키기 위하여, 제안된 PWR 바이오센서는 N쌍의 MgF2-Si3N4 층으로 구성된 다층구조로 설계하였다. 그 바이오센서의 각도 감도가 광범위한 생물학적 용액 (굴절률 1.33~1.37)에 대하여 수치적으로 분석되었다. 더욱이, 암세 포와 혈장 농도를 감지하는 센서의 가용성을 조사하였다. 결국, 그 결과들은 제안된 바이오센서가 소변에서 다양한 종류 의 암 세포와 다양한 포도당 농도를 효율적으로 감지할 수 있음을 보여주었다.