Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Rational design of sensor for broadband dielectric spectroscopy of biomolecules

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F67985882%3A_____%2F18%3A00490476" target="_blank" >RIV/67985882:_____/18:00490476 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.snb.2018.05.124" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1016/j.snb.2018.05.124</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.snb.2018.05.124" target="_blank" >10.1016/j.snb.2018.05.124</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Rational design of sensor for broadband dielectric spectroscopy of biomolecules

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Knowledge of electromagnetic properties of biomolecules is essential for a fundamental understanding of electric field interaction with biosystems and for development of novel biomedical diagnostic and therapeutic methods. To enable systematic analysis of the dielectric properties of biomolecule solutions we presented here a method for a rational design of radiofrequency and microwave chip for quantitative dielectric sensing. At first, we estimated the primary frequency band of interest using a relaxation time of targeted molecule via the Stokes–Einstein–Debye equation. Then we proposed a microwave sensing chip for the estimated frequency band and evaluated its performance using both analytical modeling and numerical electromagnetic simulations. We fabricated the chip and experimentally demonstrated that we can extract the complex permittivity (0.5–40 GHz) of the water solution of alanine – one of the most common proteinogenic amino acids – without any calibration liquid and with about 20-fold smaller volume than with commercial methods. The observed dependence of extracted complex permittivity on the alanine concentration was interpreted using molecular dynamics simulations. The procedure we described here can be applied for the development of dielectric sensing method of any polar biomolecule solution

  • Název v anglickém jazyce

    Rational design of sensor for broadband dielectric spectroscopy of biomolecules

  • Popis výsledku anglicky

    Knowledge of electromagnetic properties of biomolecules is essential for a fundamental understanding of electric field interaction with biosystems and for development of novel biomedical diagnostic and therapeutic methods. To enable systematic analysis of the dielectric properties of biomolecule solutions we presented here a method for a rational design of radiofrequency and microwave chip for quantitative dielectric sensing. At first, we estimated the primary frequency band of interest using a relaxation time of targeted molecule via the Stokes–Einstein–Debye equation. Then we proposed a microwave sensing chip for the estimated frequency band and evaluated its performance using both analytical modeling and numerical electromagnetic simulations. We fabricated the chip and experimentally demonstrated that we can extract the complex permittivity (0.5–40 GHz) of the water solution of alanine – one of the most common proteinogenic amino acids – without any calibration liquid and with about 20-fold smaller volume than with commercial methods. The observed dependence of extracted complex permittivity on the alanine concentration was interpreted using molecular dynamics simulations. The procedure we described here can be applied for the development of dielectric sensing method of any polar biomolecule solution

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    20201 - Electrical and electronic engineering

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA15-17102S" target="_blank" >GA15-17102S: Radiofrekvenční charakterizace mikrotubulů pomocí mikro- a nanosenzorů</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2018

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Sensors and Actuators B - Chemical

  • ISSN

    0925-4005

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    273

  • Číslo periodika v rámci svazku

    10 November

  • Stát vydavatele periodika

    CH - Švýcarská konfederace

  • Počet stran výsledku

    8

  • Strana od-do

    62-69

  • Kód UT WoS článku

    000441519000009

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85048328061