در این پایان نامه یک الگوریتم جدید برای کالیبراسیون آنالوگ در adcهایpipeline multi-bit per stage ارائه شده است. الگوریتم حاضر بر روی یک adc، 12 بیت، که شامل 9 طبقه است، به طوری که طبقه اول 3 بیت، طبقه دوم 2 بیت با یک لول اضافه، طبقات سوم تا هشتم 1.5 بیت و طبقه نهم 2 بیت دیجیتال تولید می کنند. در این روش خطای بهره در طبقات ابتدایی، تشخیص و تصحیح می شوند. کالیبراسیون بر روی 2 طبقه اول که 5 بیت خروجی دارند، انجام می شود. عمل تشخیص خطا بصورت دیجیتالی و تصحیح آن بصورت آنالوگ و بر روی mdac هر طبقه صورت می گیرد. با این روش با وجود خطا، enob از 6.8 تا 11.7 قابل تصحیح می باشد. شبیه سازی ها ثابت می کند که مشخصات دینامیکی و استاتیکی مبدل بهتر می شوند.

یک تقویت کننده کم نویز با قابلیت کار در استانداردهای مختلف در طیف های فرکانسی 5/1 تا 5/2 گیگا هرتز و 3 تا 4/5 گیگا هرتز به صورت تغییر شکل پذیر با استفاده از سوییچ های ترانزیستوری طراحی و شبیه سازی گردید.اساس طرح تقویت کننده براساس مدار حذف نویز می باشد. اساس طراحی مدارات حذف نویز، بر پایه حذف نویز قسمت تطبیق امپدانس مدار و مجزا کردن عدد نویز مدار از تطبیق امپدانس می باشد.

تا کنون تکنولوژی پروب های عصبی تاثیرات مثبت قابل توجهی در شناخت ما از مغز انسان و چگونگی کارکرد آن داشته است. این پروب ها ساختار هایی هستند که میان بافت عصبی مغز و دستگاه های فیزیکی و الکترونیکی ارتباط ایجاد می کنند. پروب ها وارد قسمت های مختلف مغز می شوند و بخش های مختلف آن را تحریک و یا سیگنال هایی از آن بخش ها را آشکار می کنند. بنابراین چنین ساختار هایی باید طوری طراحی و ساخته شوند که کمترین اثرات منفی را هنگام ورود به بافت مغز داشته باشند. مشخصات مکانیکی پروب های عصبی از مواردی است که باید به آن توجه شود تا پروب ها هنگام ورود به بافت عصبی و هنگام وارد شدن به مغز تحت نیرو های فشاری و کششی صدمه نبینند. از دیگر مسائلی که باید در نظر گرفت، دریافت سیگنال هایی تا حد امکان با نویز کم و توان بالا می باشد تا بتوان پس از دریافت سیگنال، از آن در سیستم های الکترونیکی استفاده کرد. برای این منظور باید بتوان میکروالکترود را تا حد امکان به سلول عصبی مقصد نزدیک کرد تا سیگنال های دریافتی از آن کیفیت مورد نظر را داشته باشند. هدف از انجام این پروژه طراحی و بررسی ساختاری مناسب است تابتوان کیفیت دریافت سیگنال را بهبود داد و امکان ساخت پروب هایی را فراهم کرد که بتوانند با حداقل اثرات جانبی وارد بافت های عصبی شده و به سلول های عصبی نزدیک شوند تا سیگنال های مناسب را از مغز دریافت کنند. ساختار میکروالکترومکانیکی ارائه شده در این تحقیق، با توجه به بررسی های انجام شده، امکان تولید نیروی مورد نظر برای حرکت میکروالکترود عصبی را خواهد داشت، و به دلیل استفاده استفاده از سیستم نگه دارنده ی پیشنهاد شده، توان مصرفی این سیستم در مقایسه با سیستم های حرکتی در پروب های عصبی قبلی به طور قابل توجهی کاهش یافته است.

توانایی مونیتور کردن فعالیت الکتریکی نورون ها در مغز، امکان مطالعه فعالیت های مغزی را برای دانشمندان و محققان فراهم می کند. در دهه های 1980 و 1990 توسعه الکترودهایی که با روش های میکرو الکترونیک ساخته می شوند، امکان ثبت فعالیت بسیاری از نورون ها را فراهم کرده است. امروزه تلاش بر این است که بتوان سیستم ثبت سیگنال های عصبی شامل: میکروالکترودها، مدارات آنالوگ، بخش پردازش و قسمت بیسیم را به صورت مجتمع ساخت تا قابل کاشت در بدن باشد. برای این منظور این مدارات باید کوچک باشند و توان مصرفی پائین داشته باشند تا گرمای ایجاد شده از آنها به مغز آسیب نرساند. با توجه به دامنه کوچک سیگنال های عصبی و امپدانس بزرگی که در سطح مشترک الکترودها و بافت مغز وجود دارد، لازم است که سیگنال های دریافت شده از الکترودها قبل از تبدیل به سیگنال های دیجیتال و پردازش تقویت شوند. تقویت کننده ورودی سیستم عصبی باید دارای ویژگی های زیر باشد: 1. کم نویز باشد تا بتواند سیگنال هایی با دامنه های کوچک در حد 30 میکرو ولت را تقویت کند. 2. رنج دینامیکی آن به اندازه کافی باشد تا بتواند سیگنال هایی با دامنه بزرگ در حد 2 میلی ولت را تقویت کند. 3. پهنای باند فرکانسی بین 1 هرتز تا 5 کیلوهرتز را پوشش دهد. 4. سایز کوچک و توان مصرفی پائین داشته باشد. 5. امپدانس ورودی آن بیشتر از امپدانس سطح مشترک الکترود و بافت مغز باشد. در این پایاننامه برای تقویت سیگنال های عصبی تقویت کننده لگاریتمی پیشنهاد می شود که سیگنال های با دامنه کمتر با بهره بالاتری نسبت به سیگنال های با دامنه بالاتر تقویت شوند. مدار طراحی شده برای اینکه قابل کشت در بدن باشد، باید حدالامکان سایز کوچک و توان تلفاتی کم داشته باشد. به همین منظور تکنولوژی 90 نانومتر مورد استفاده قرار گرفته است.این تقویت کننده بهره قابل توجهی در مقایسه با تقویت کننده های قبلی دارد. در مورد سایر مشخصات این تقویت کننده قابل مقایسه با تقویت کننده های قبلی است.

امروزه با توسعه روز افزون تکنولوژی mems و کاربردهای گسترده آن در مهندسی پزشکی می توان قطعاتی را طراحی نمود که قابل کاشت (implantable ) در داخل بدن باشد. اندازه گیری مقدار قند خون یکی از زمینه هایی می باشد که با توسعه تکنولوژی memsمورد توجه بوده است. در بیماران دیابتی نوع دوم، میزان قند خون بالا می باشد و از آنجایی که با افزایش قند خون احتمال بیهوشی نیز بالا می رود، لذا اندازه گیری قند خون بصورت پیوسته و یا در بازه های زمانی مشخص به منظور جلوگیری از بیهوشی دارای اهمیت ویژه ای می باشد. با توجه به تحقیقات انجام شده، در این پروژه ساختاری قابل کشت برای اندازه گیری گلوکز معرفی می کنیم. در حالت کلی این ساختار از سه بخش مجزا تشکیل یافته است که عبارتند از : biofuel cell , glucose sensor و مدار processer& rf . که در این پروزه هدف طراحی biofuel cell به همراه glucose sensor می باشد : 1- biofuel cell برای تحقق منبع تغذیه مستقل جهت اندازه گیری و پردازش مقدار قند خون از biofuel cell که یک سلول سوختی برای تولید انرژی الکتریکی است استفاده می شود، در این ساختار از واکنش گلوکز با اکسیژن در دو الکترود مجزا، انرزی الکتریکی تولید می شود . مولفه های موثر در biofuel cell ها مواد الکترواکتیو، الکتروکاتالیستی الکترودها،الکترود ها، شکل و ابعاد الکترودها به همراه گلوکز و اکسیژن می باشد که باید مواد مورد استفاده با محیط فیزیولوژیکی سازگار باشد. در این پروژه در قسمت biofuel cell سعی خواهیم کرد تا به صورت in-vitro و در شرایط آزمایشگاهی مقدار توان و ولتاژ خروجی را برحسب زمان با استفاده از تکنیک کرونو آمپر متری و کرونو پتانسیو متری بررسی کنیم و در محیط مجازی با استفاده از نرم افزار comsol سعی خواهیم کرد با شبیه سازی biofuel cell برای ابعاد مختلف الکترود ها، توان تولیدی را پیش بینی کنیم. 2-glucose sensor در قسمت sensing glucose ابتدا منحنی کالیبراسیون اندازه گیری قند خون در نمونه های آزمایشگاهی شبیه سازی شده بر اساس مقدار انرژی تولیدی و تناسب آن با مقدار گلوکز اکسید شده بدست آورده و نهایتا میزان قند خون در نمونه های حقیقی با استفاده از این منحنی ها تعیین خواهد شد.

مدارهای مجتمع فرکانس بالا برای همه وسایل الکترونیکی قابل حمل که در ارتباطات بی سیم استفاده می شوند، لازم هستند. مدارات فرکانس بالای اولیه با استفاده از تکنولوژی های sige یا gaas ، به دلیل خواص فرکانس بالای فوق العاده آنها،پیاده سازی می شدند.اخیرا، سایز ترانزیستور mos در تکنولوژی cmos به طور مداوم در حال کم شدن بوده است تا خواص فرکانس بالای آن را بهبود دهد؛ که باعث شده پروسه های cmos برای استفاده در مدارات مجتمع فرکانس بالا جذاب تر شوند.همراه با مزایای قابلیت مجتمع سازی بالا و هزینه کم برای تولید انبوه، مدارات مجتمع فرکانس بالا با قابلیت کار در باندهای فرکانسی گیگاهرتز، در تکنولوژی cmos ساخته شده اند. در یک گیرنده فرکانس بالا، تقویت کننده کم نویزبه دلیل اینکه در طبقه اول گیرنده فرکانس بالا قرار دارد، نقش مهمی ایفا می کند. در نسل جدید گیرنده ها تقویت کننده کم نویز از مهم ترین چالش های طراحی می باشد. در گیرنده های چند استانداردی lna باید مشخصه های استانداردهای مختلف مانند تطبیق امپدانس، عدد نویز و خطیت را در شرایطی که مقادیر مختلفی دارند، ارضا کند. در این پایاننامه یک تقویت کننده کم نویز برای استانداردهای بی سیم طراحی شده است. این استانداردها شامل ieee802.11a/b/g، bluetooth هستند. پایه طراحی در این کار براساس مدارات حذف نویز می باشد. فراهم کردن بهره ولتاژ بالا همزمان با القای نویز کم به سیگنال توسط مدار، در محدوده فرکانسی پهن باند، مهمترین چالش این شبیه سازی می باشد. برای دست یابی به خطینگی خوب، از یک امپدانس لود با قابلیت تنظیم در دو باند فرکانسی در خروجی طبقه اول استفاده کرده ایم. تقویت کننده کم نویز، در پروسه0.18um rf cmos با استفاده از نرم افزار ads شبیه سازی شده است.

چکیده : تا کنون سنسورهای بسیاری برای اندازه گیری کراتینین پیاده سازی شده اند که هر یک مزایا و معایب گوناگونی دارند. از این بین سنسور های خازنی به دلیل انتخابگری بالا از جایگاه ویژه ای برخوردارند و در این پایان نامه نیز این نوع سنسورها برای مطالعه بیشتر و بهبود عملکرد انتخاب شده اند. سنسورهای خازنی زمان پاسخی در حدود دو دقیقه دارند که به دلیل اهمیت زمان پاسخ در پروسه دیالیز سعی در کاهش این زمان شده است. در این پایان نامه دو سیستم برای ارتقاع عملکرد سنسورهای خازنی پیشنهاد شده است که می توانند زمان پاسخ سنسور را کاهش دهند. هر کدام از این سیستم ها جدا گانه بررسی شده و نتایج مربوط به زمان پاسخ سنسور در آن ها با زمان پاسخ سنسور های خازنی مقایسه شده است. سیستم اول با ایجاد نوسان در نمونه خونی ویسکوزیته را کاهش می دهد تا نفوذ در درون دی الکتریک مورد استفاده در این گونه سنسورها که نوعی غشای پلیمری متخلخل می باشد، سریعتر گشته و زمان پاسخ حدود 65 درصد کاهش یابد. سیستم پیشنهادی دوم به کمک یک پیستون سرعت حرکت سیال را در درون غشای پلیمری افزایش می دهد. کاهش زمان پاسخ در این سیستم به قدری زیاد است که کمترین زمان پاسخ ممکن برای اینکه مدل سازی ارائه شده برای سیستم دوم درست باشد در حدود یک هزارم درصد زمان پاسخ سنسورهای خازنی می باشد. هر دو سیستم زمان پاسخ کمتری نسبت به سنسورهای خازنی دارند همچنین نتایج این دو سیستم نیز با هم مقایسه شده است که سیستم پیشنهادی دوم به مراتب زمان پاسخ کمتری را نسبت به سیستم اول نشان می دهد این در حالی است که پیاده سازی سیستم اول به عنوان سیستم میکروالکترومکانیکی ساده تر می باشد.

انرژی جنبشی در فرم های حرکت یا ارتعاشات از تنوع و وسعت زیادی در محیط اطراف بر خوردار می باشد. همچنین قابلیت کسب چگالی توان خوب باعث شده است که انرژی جنبشی یکی از گزینه های مناسب برای کسب انرژی باشد. با توجه به بررسی طراحی مولد های اینرسایی توان خروجی متناسب با می باشد، بدین معنی که توان خروجی متناسب با m و افزایش می یابد. اما باید نسبت فرکانسی منبع تحریک به فرکانس طبیعی مولد در نظر گرفته شود. مورد دیگری که باید مد نظر گرفت رنج فرکانسی پایین برای حرکت و نوسانات بدن می باشد. در نتیجه به منظور افزایش توان با توجه به محدودیت ساخت و حجم مولد با انتخاب بیشترین جرم ممکن برای سطح مشخص مولد، می توان با افزایش فرکانس نوسانات مکانیکی توان خروجی را بهبود داد. بدین منظور مولد خازنی الکترتی به طور حالت میرائی با فرکانس طبیعی بالا مورد استفاده قرار گرفته است و کل سیستم توسط دو تیر موازی معلق گردیده است. که شامل دو تیر متصل شده به هم با شکل اولیه کسینوسی می باشند. زمانی که این مکانیزم از مرکز آن به سمت پایین کشیده می شود ابتدا دچار خمیدگی می شود وسپس به حالت پایدار دوم پرش می کند. پرش به حالت پایدار دوم سبب شتاب بزرگ که می توان به عنوان یک تحریک ضربه در نظر گرفت. شتاب بزرگ یک جابه-جایی اولیه در مولد های فرکانس بالا القا می کند و مولد ها شروع به نوسان میرائی و در نتیجه تولید توان می کنند. با طراحی این مولد برای نوسانات بدن با فرکانس 1hz و دامنه نوسان 5mm به چگالی توان خزوجی 12µw/cm3 رسیدیم که با این روش نسبت به مولد های معمول خازنی توانستیم چگالی توان را حدود 6 برابر افزایش دهیم.

شمارش و طبقه بندی سلول ها به روش اندازه گیری امپدانس

روش های مختلفی برای جداسازی سلول ها وجود دارد، که روش مورد استفاده در این تحقیق روش دی الکتروفورسیس می باشد. دی الکتروفورسیس پدیده ای می باشد که در آن به یک ذره ی خنثی که در یک میدان الکتریکی غیریکنواخت قرار دارد نیرو وارد می شود. این نیرو به ویژگی های الکتریکی، شکل، ساختار سلول و حتی محیطی که سلول ها در آن قرار دارند وابسته می باشد. از آنجائیکه ویژگی های الکتریکی، شکل، ساختار سلول های سرطانی و سلول های سالم یکسان نیست، در نتیجه نیروی وارده به سلول های مختلف، متفاوت می باشد و از این نیرو می توان برای جداسازی، جهت گیری و دستکاری سلول ها استفاده نمود. در فصل اول نگاهی خواهیم داشت بر ضرورت طراحی المان های mems و بیان دلایلی که برای کوچک کردن دستگاه های جداسازی ذرات وجود دارد. در ادامه، در فصل دوم نیروی دی الکتروفورسیس و عواملی که در ایجاد آن موثر می باشند آورده شده است و به مطالعه ی تعدادی از طرح هایی که قبلاَ برای الکترودها طراحی شده و مراحل ساخت یک میکروچیپ که برای جداسازی ذرات استفاده می شود پرداخته ایم. در فصل سوم عوامل موثر بر مقدار نیروی dep(توسط شبیه سازی هایی درمحیط comsol) را بررسی نموده ایم. از جمله این عوامل می توان به شکل الکترودها، ولتاژ و فرکانس اعمالی، لایه ی پلیمری روی الکترودها، فاصله بین الکترودها، مقدار نیرو در فواصل مختلف از سطح الکترودها و جبران سازی نیروی کاهش یافته به خاطر لایه ی پلیمری اشاره نمود.

خمش یکی از پارامترهای مورد نظر مکانیکی است که اندازه گیری آن برای مقاصد خاصی مطلوب می باشد. امروزه سنسورهای مقاومتی برای تشخیص میزان خمش در یک جهت و یا دو جهت مخالف هم، به صورت محصول تجاری در دسترس می باشند. با این حال معایب موجود برای این نوع سنسور مانند حساسیت جانبی زیاد به دما و رطوبت، نویزپذیری از محیط اطراف، تشخیص میزان خمش تنها دریک یا دو جهت و ابعاد نسبتا بزرگ باعث می گردد تا استفاده از این نوع سنسور خمش بسیار محدود باشد. از سویی دیگر سنسورهای فیبر نوری که در طی سالهای اخیر و با موفقیت فراوانی پا به عرصه رقابت سنسورها نهادند، فارغ از بسیاری از مشکلات بیان شده برای سنسورهای مقاومتی می باشند. مزیت هایی که سنسورهای فیبر نوری دارا می باشند از قبیل مصونیت از سیگنالهای محیطی و مقاومت در برابر نویز، ابعاد بسیار کوچک، انعطاف پذیری مکانیکی و ...، باعث گردیده که محققان عرصه سنسورها به تلاش در جهت تحقق سنسور خمش مبتنی بر فیبر نوری با مزایای منحصر به فرد خود دست زنند. طی سالهای اخیر، تلاشهایی در جهت دست یابی به سنسور خمش مبتنی بر فیبر نوری انجام شده، اما همگی دارای کاستی هایی می باشند. در این پروژه، هدف طراحی یک سنسور خمش مبتنی بر فیبر نوری است به طوری که تا حد ممکن فارغ از محدودیت هایی باشد که یک سنسور خمش می تواند دارا باشد. در این راستا، ابتدا مدلی جامع برای شبیه سازی سنسورهای خمش مبتنی بر فیبر نوری ارائه می گردد و سپس با استفاده از همین مدل، شبیه سازی سنسورهای نوری مبتنی بر فیبر نوری صورت می پذیرد. در نهایت و پس از ارزیابی نتایج شبیه سازی ها، سنسور خمشی مبتنی بر فیبر نوری ارائه می گردد که توانایی سنجش میزان خمش تا بیشترین میزان مورد نظر، در بازه جهتی 0 تا 360 درجه را دارد و فارغ از حساسیت جانبی نسبت به فشار و دما می باشد. فصل اول این پایان نامه شامل کلیات تحقیق و مفاهیم اساسی مرتبط با آن می باشد. فصل دوم جزئیاتی در مورد تئوری مساله و مدلی جامع برای شبیه سازی سنسور خمش مبتنی بر فیبر نوری ارائه می دهد. فصل سوم نتایج حاصل از شبیه سازی سنسورهای خمش مبتنی بر فیبر نوری را در بر می گیرد. ارزیابی حساسیت های جانبی سنسور خمش مبتنی بر fbg در فصل چهارم گردآوری گشته است. فصل پنجم، یک نوع سنسور خمش مبتنی بر fbg که در برابر تغییرات دما و فشار مقاوم است را معرفی می کند. در نهایت، فصل ششم شامل نتیجه گیری و پیشنهادات در مورد پایان نامه است.

تحقیق حاضر با هدف بررسی مقایسه ای تشکیل و تداوم دو حزب "توده" و ایران نوین" صورت گرفته است. دو حزب مذکور که در عصر پهلوی شکل گرفتند، در دو سوی ساختار سیاسی ایران آن عصر قرار گرفتند. هرچند هر کدام به برهه متفاوتی از این عصر تعلق داشتند و حدود دو دهه فاصله زمانی داشتند لیکن همانطور که در نوشتار آتی خواهد آمد، هر دوضمن تفاوتهای ساختاری، در عین حال متاثر از متغیر هایی مشابه در سطح اقتصاد و سیاست بودند."حزب توده"، که ریشه در طبقه متوسط شهری نوین داشت، به دلیل سیاستهای اقتدارگرایانه رضا شاه و استبداد حاصل از ان، چارچوبه حزبی مرکزگریزرا به خودگرفت. از طرف دیگر "حزب ایران نوین"نیز، که حزبی دستوری وفرمایشی ومدافع آن وضع موجودبود ،تحت تاثیر توسعه فزاینده طبقه متوسط در رقابت با طبقه سنتی زمیندار ونیزقدرت طلبی فزاینده محمد رضاپهلوی قرار داشت.در پژوهش حاضر ضمن واکاوی تشابهات دو حزب مذکورتفاوتهای ساختاری آن دو نیز مدنظر خواهد بود.روش ، توصیفی-تحلیلی مقایسه ای و رهیافت محوری بکار گرفته شده ساختار گرایی خواهد بود.

تکنولوژی سیستم های میکرو و نانو الکترومکانیکی در سال های اخیر پیشرفت های زیادی داشته است. این سیستم ها به دلیل سایز کوچک، وزن کم و مصرف انرژی پایینشان به طور گسترده ای در محرک ها و حسگرها مورد استفاده قرار می گیرند. اعمال ولتاژ الکتریکی یکی از ساده ترین و پرکاربردترین روش های تحریک و اندازه گیری مقدار تغییر شکل در این سیستم ها می باشد. میکرو و نانو تیرهای تحریک شده با ولتاژ در دستگاه هایی چون میکرو و نانو سویچ ها، نوسانگرها، فیلترهای سیگنال، خازن های قابل تنظیم، سنسورهای فشار و جرم و ... کاربرد دارند. از این میان، ادوات مورد استفاده در مدارات مخابراتی مخصوصاً فیلترهای سیگنال به دلیل افزایش نیاز های روز افزون جهانی بسیار مورد توجه محققین و دانشمندان قرار گرفته است. البته به طور معمول ادبیات فن برای این نوع سیستم ها عموماً متشکل از تحقیقات آزمایشگاهی و مدل های مداری معادل با استفاده از روش های عملی شناسایی سیستم می باشد که روش پر هزینه و دشواری می باشد. در تحقیق حاضر با استفاده از روش های کاهش مرتبه مدال و نمایش فضای حالت سیستم ها مدل جدیدی برای حل این گونه مسائل بدون نیاز به آزمایش و مستقیماً با استفاده از شکل هندسی فیلتر ارائه شده است که می تواند در کنار کار های آزمایشگاهی در طراحی این سیستم ها بسیار مفید واقع شود.

برای ثبت و تحریک سیگنال های عصبی تا بحال دستگاه های مختلفی ساخته و استفاده شده اند. ولی امروزه یکی از دقیقترین وسایل برای ثبت وتحریک سیگنال های عصبی ? پروب عصبی است. پروب هایی که در این زمینه پیشنهاد می شوند به دلیل استفاده در درون بدن موجود زنده و نیز طولانی بودن مدت زمان استفاده در بدن ? باید توانایی کار در این شرایط را نیز دارا باشند. بهمین خاطر اصلی ترین چالش در ساخت این پروب ها جنس خود پروب می باشد بگونه ای که باید از لحاظ بیولوژیکی تطابق داشته باشد و از طرفی به حدی کوچک باشد تا در بافت مورد نظر نفوذ کرده و در آنجا با استحکام کافی قرار گیرد. پروب ها با جنس های مختلفی مانند سیلیکون ? یاقوت ? شیشه ? فلز و پلیمرها مورد استفاده قرار گرفته اند که هر کدام از این انواع حسگرها دارای مزایا و معایب خاص خود می باشند. در این پایان نامه سعی شده است ? پروبی طراحی شود که مزیت های سایر پروب ها را داشته و با توجه به امکانات آزمایشگاهی موجود قابل ساخت باشد. با این تفکر دو پروب پیشنهاد شده است که یکی ازاین پروب ها ? الکترود کاف است و در اعصاب محیطی استفاده می شود و موفق به ساخت آن با pdms شدیم. پروب دیگر ? پروبی است که در اعصاب مرکزی استفاده می شود و سعی شده روش جدیدی برای ساخت آن پیشنهاد شود که این پروب ابتدا بصورت مسطح ساخته می شود و سپس روی بستر پایرکسی پیوند می گردد .

با توجه به افزایش روزافزون اهمیت اندازه گیری و کنترل مناسب گلوکز خون، چه برای بیماران دیابتی و چه غیر دیابتی، توسعه ی روش هایی که بتوانند بصورت سریع و با حساسیت بالا گلوکز خون را کنترل کنند به نوبه ی خود مورد توجه قرار گرفته اند. در طی سالهای اخیر میکروتیرها بعلت دارا بودن ویژگی هایی نظیر اندازه ی کوچک، وزن کم، نسبت سطح به حجم بالا بعنوان سنسور در زمینه های مختلف، از جمله بعنوان بیوسنسور در زمینه شناسایی و اندازه گیری بیو مولکول ها بعلت ویژگی هایی نظیر حساسیت بالا، پاسخ سریع، عدم نیاز به برچسب گذاری بیومولکول ها، مورد بررسی بوده اند. هدف از این پایان نامه انجام مدلسازی جهت بهینه سازی میکروتیر در زمینه ی شناسایی و اندازه گیری میزان گلوکز بدن است. برای تعریف این بیوسنسور فرض شده که لایه ای از ذرات بیولوژیک بر سطح میکروکانتیلور جذب شده اند. و هدف یافتن تغییر فرکانس رزونانس میکروکانتیلور مرتعش در نتیجه ی جذب لایه ی بیولوژیک است. بر اساس نتایج حاصل، فرکانس رزونانس سیستم مورد نظر در نتیجه ی حضور لایه ی بیولوژیک و تنش سطحی حاصل از آن، به اندازه ی 18 هرتز تغییر می کند. با بررسی مقادیر مختلف پارامترهای هندسی میکروکانتیلور، مشاهده شد که با کاهش سایز کلی بیوسنسور مبتنی بر میکروکانتیلور، حساسیت آن بیشتر می شود. پارامتر فاصله ی بین مولکولی (b)، که در روابط مربوط به مدلسازی لایه ی بیولوژیک قرار دارد، خاصیتی مربوط به غلظت ماده ی بیولوژیک است، با بررسی اثر مقادیر مختلف این پارامتر بر تغییر فرکانس رزونانس میکروکانتیلور، نشان داده شد که میزان تغییر فرکانس رزونانس حاصل از تنش سطحی در نتیجه ی جذب لایه ی بیولوژیک، متناسب با غلظت ماده ی بیولوژیک نیز هست

حسگری مبتنی بر تشدید پلاسمون سطحی یکی از پیشرفته ترین تکنولوژی های آشکارسازی بدون برچسب و بلادرنگ در سنجش های بیوشیمیایی می باشد. یکی از مسائل کلیدی زیست حسگرهای تشدید پلاسمون سطحی (sprb) که اغلب محققان بر آن متمرکز شده اند بهبود حساسیت آن جهت آشکارسازی مقادیر کم آنالیت ( هدف بیوشیمیایی ) در یک محلول می باشد. اغلب توسعه ها در این مورد بر روش بهبود حساسیت مبتنی بر توری متمرکز شده است که بهبود حساسیت آن ناشی از مکانی کردن پلاسمون پلاریتون های سطحی بر روی سطح نانو توری می باشد. میدان های الکترومغناطیسی با شدت بالا و قویاً مکانی شده که حاصل پدیده تشدید پلاسمون سطحی موضعی (lspr ) در نانو توری می باشند، این سنسورها را به مبدل های بسیار حساس تغییرات کوچک ضریب شکست محلی تبدیل ساخته است که مطالعه خصوصیات میدان نزدیک آنها می تواند با مطالعه ویژگی های میدان دور آنها انجام پذیرد. از آنجائیکه برای طراحی یک سنسور کاربردی علاوه بر نیاز به بهبود حساسیت، یک بهبود اساسی در دقت آشکارسازی سنسور شامل قدرت تفکیک پذیری و نسبت سیگنال به نویز نیز مورد نیاز است، لازم است بهبود همزمان سه پارامتر فوق در قالب عدد شایستگی سنسور در طراحی لحاظ گردد که به ندرت در کارهای پیشین این کار انجام گرفته است. علاوه بر این، در این زیست حسگرها خصوصیات حسگری، اغلب در طول موج های مرئی مورد مطالعه قرار گرفته است. از آنجائی که در رژیم نزدیک مادون قرمز، موج الکترومغناطیسی حاصل از تشدید پلاسمون سطحی عمق نفوذ زیادتری داشته و همچنین تعیین دقیقتر عمق های آن در این رژیم امکان پذیر است، تحقق یک سنسور lspr مبتنی بر نانو توری در محدوده طول موج های نزدیک مادون قرمز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بنابراین در این کار تحقیقی در جهت تحقق اهداف فوق، یک زیست حسگر تشدید پلاسمون سطحی شامل یک فیلم نانو ساختاری یک بعدی با هندسه مستطیل شکل تحت ساختار کرچمن با استفاده از روش شبیه سازی عددی المان محدود (fem) جهت آشکارسازی هیبریداسیونdna و در محدوده وسیعی از طول موج های مرئی تا نزدیک مادون قرمز مورد مطالعه قرار گرفته است. از آنجاییکه پارامترهای ساختاری متعددی در طراحی زیست حسگر lspr مبتنی بر نانو توری دخیل می باشند یک آنالیز عددی جامع برای طول موج های مختلف جهت بررسی اثرات پارامتر های طراحی شامل هندسه توری (ضخامت، پریود و ضریب پرشدگی) و همچنین ضخامت فیلم مسطح فلزی انجام گرفته است. نتایج عددی نشان می دهد که انتخاب طول موج کاربردی سنسور در ناحیه نزدیک مادون قرمز نسبت به انتخاب آن در ناحیه مرئی موجب عملکرد بهتر سنسور می گردد. نتیجه این بررسی عددی جهت طراحی یک سنسور بهینه شده با حساسیت deg/riu 99.5 و عدد شایستگی 5.9 در طول موج نزدیک مادون قرمز 984 نانومتر به کار برده شده است. همچنین خصوصیات سنسور و محاسبات بهینه سازی برای طول موج مرئی 633 نانومتر (که مورد توجه اغلب مقالات بوده است) نیز انجام گرفته و طراحی بهینه سنسور برای این طول موج منجر به مقادیر حساسیت و عدد شایستگی به ترتیب برابر deg/riu 14.9 و 2.27 شده است که نشان می دهد عملکرد سنسور در طول موج 984 نانومتر به مراتب بهتر از عملکرد آن در طول موج 633 نانومتر می باشد. همچنین تاثیر پارامترهای هندسی سنسور بر منحنی پاشندگی نیز بررسی شده است. نشان داده شده است که تغییرات منحنی پاشندگی ناشی از تغییرات پارامترهای هندسی خصوصاً ضریب پرشدگی، می تواند تغییرات پارامترهای عملکردی سنسور را توجیه کند که بنابر اطلاعات محقق تاکنون توجیه ارائه شده با کمک بررسی منحنی پاشندگی در این خصوص در جایی ارائه نگردیده است.

یکی از مهم ترین پیشرفت های علمی در سه دهه اخیر، pcr یا واکنش زنجیره‏ای پلیمراز است. این "انقلاب علمی" روشی برای کپی کردن قطعه مشخصی از دی.ان.ای است. تکثیر بخش خاصی از دی.ان.ای، کاربردهای بسیار زیادی دارد، ازجمله در تشخیص بیماری هایی از قبیل سرطان، تعیین قدمت در علوم باستان شناسی، اثرانگشت ژنتیکی در پزشکی قانونی و بسیاری دیگر از کاربردها. به منظور انجام واکنش‏های زنجیره‏ای پلیمراز، افزایش و کاهش از پیش تعیین شده ای برای دمای نمونه لازم است. ترموسایکلرpcr دستگاهی است که بر پایه روش واکنش زنجیره ای پلیمراز استوار است و اغلب برای تکثیر بخش‏هایی از دی.ان.ای استفاده می‏شود. این دستگاه دارای یک بلوک حرارتی است که در آن تیوب های حاوی مخلوط واکنش قرار داده می‏شوند. سپس بخش کنترل کننده، دمای بلوک را در مراحل گسسته و از پیش برنامه ریزی شده ای افزایش و کاهش می‏دهد. فاکتور دما در طی انجام فرآیند، باید با دقت بالا کنترل گردد تا عمل تکثیر نمونه دچار اختلال نشود. در این پایان نامه سعی شده است کنترلر ترموسایکلر pcr، طراحی و ساخته شود چراکه ساخت این دستگاه و بهره‏وری از آن در مراکز آزمایشگاهی و تحقیقاتی، منجر به حصول نتایج چشمگیر و سودمند درزمینه تشخیص آزمایشگاهی و همچنین مطالعات ژنتیکی خواهد شد.

در این پروژه هدف طراحی و ساخت fluorescence detection systemجهت آشکارسازی مولکول های dna می باشد. در روش pcr، طی چندین چرخه دمایی، مولکول های dna کپی می شوند و سپس با استفاده از روش fluorescence detection، مولکول های بر انگیخته شده dna آشکارسازی می شوند. پس از آشکارسازی می توان به کپی و یا عدم کپی dnaها پی برد.می توان برای جداسازی مولکول های dna بر اساس طولشان، از روش gel electrophoresis استفاده کرد.جهت آشکارسازی مولکول هایdna، از مواد فلورسنت استفاده شده است. به دلیل دقت کافی اتیدیم بروماید (etbr)، این ماده به عنوان ماده فلورسنت انتخاب شد.با توجه به حرکت مولکول های dna در طول ژل و اسکن مداوم عرض ژل، در نهایت می توان تصویری دو بعدی از میزان جابجایی مولکول هایdna در ژل چاپ کردکه این تصویر بیانگر اطلاعات ساختار dna ها، می باشد.

امروزه pcr یک تکنولوژی کارآمد در بسیاری از زمینه ها از جمله پزشکی می باشد. وظیفه ی pcr کپی برداری از رشته ی dna مورد نظر است. pcr انواع گوناگونی دارد که در نوع مورد نظر این پژوهش، conventional pcr ، ابتدا نمونه ی dna به همراه آنزیم ها و سایر مواد لازم وارد محفظه ی مخصوصی که برای انجام پروسه های دمایی تعبیه شده است ، می شود و عملیات کپی شدن انجام می گیرد ؛ سپس با قرار دادن محتویات واکنش در ژل مخصوص و اضافه کردن ماده ی فلورسنس مناسب و اعمال ولتاژ مناسب بر دو سر آن ، رشته های dna با طول های مختلف طی پدیده ی الکتروفرسیس با سرعت متفاوت شروع به حرکت می کنند و جداسازی انجام می گیرد .لازم به ذکر است پس از اضافه کردن ماده ی فلورسنس به ژل ، این ماده بین رشته های dna قرار گرفته و باعث افزایش نور فلورسنس می شود. در این پژوهش، آشکارساز بروی یک موتور قرار گرفته و به طور پیوسته ردیف خاصی از ژل را حین الکتروفرسیس اسکن می کند و نتایج آن را به صورت همزمان در اختیار کاربر قرار می دهد. به این منظور از 2 دیود نوری به طور تفاضلی به عنوان سنسور نوری استفاده شده است که میزان نور دریافتی را به جریان الکتریکی متناسب با نور تبدیل می کنند. حین اسکن لیزر با تابش بر روی ژل ، باعث تولید نور فلورسنس متناسب با میزان تجمع dna می گردد. نور لیزر و فلورسنس پس از عبور از فیلتر و حذف نور لیزر، بوسیله ی دیودهای نوری تعبیه شده ، آشکارسازی و محاسبه می شود. به منظور بالا بردن انعطاف دستگاه آشکارساز، سرعت، تعداد دفعات اسکن و طول مسیر اسکن از طریق کاربر قابل تنظیم است. نتایج به صورت نوارهای رنگی می باشند و تخمین مناسبی از غلظت ماده ی فلورسنت را به تصویر می کشند .کمترین غلظت آشکارسازی شده توسط این دستگاه ،6.26 میکرومول از ایتیدیم بروماید می باشد. این دستگاه به طور کامل در آزمایشگاه ساخته شده و مورد آزمایش قرار گرفته است و قابل استفاده از طریق کاربر می باشد.

این پایان نامه در باره طراحی وساخت پنل دستگاه ترموسایکلر pcr می باشد.pcrیک روش در بیولوژی مولکولی می باشد که برای تکثیر میلیون ها کپی از توالی خاص dnaهدف استفاده می شود.در این تحقیق پنل ترموسایکلر pcrطراحی،شبیه سازی و ساخته شده است. پنل شامل بلوک واکنش،سنسور های دما،هیتر ها،پلتایر ،فن وگرماخور می باشد.برای شبیه سازی نیز از نرم افزار کامسول استفاده شده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

یکی از روشهای رایج برای جداسازی ریز ذرات استفاده از نیروی dielectrophoresis می باشد.تفاوت در ضرایب دی الکتریک و رسانایی ذرات مختلف و محیط سوسپانسیون در فرکانس های مختلف مبنای این نوع جداسازی قرار می گیرد . بدین منظور ساختارهای مختلفی برای ایجاد میدان الکتریکی اعمالی موثر در جداسازی توسط محققان ارائه شده است. در این پایان نامه ساختار کانالی معرفی شده است که میدان الکتریکی مورد نظر برای هدایت سلولها با بهره گیری از تغییر ولتاژهای اعمالی به الکترودهای موازی اعمال می شود نتایج شبیه سازی انجام شده نشان می دهند ویژگی منحصر بفرد طرح ارائه شده معرفی کانالی است که در همه ی نقاط آن نیروی dep تقریبا یکنواختی بر ذرات معلق اعمال می شود. یعنی کانال به گونه ای طراحی شده است که گرادیان مربع میدان به صورت تقریبا یکنواخت در عرض کانال پخش شود. بدیهی است راندمان جداسازی در این حالت به بیشترین مقدار ممکن خواهد رسید و موقعیت ذرات در کانال تاثیری در روند کار نخواهد داشت. از سوی دیگر با توجه به اینکه ذرات مختلف در این کانال به دو سوی آن هدایت می شوند این ساختار قابلیت جداسازی کامل ذرات و هدایت آنها به دو کانال مجزا در یک مرحله و به صورت پیوسته را خواهد داشت. لازم به ذکر است که در اکثر طرح های مشابه که جداسازی بر اساس تفاوت علامت تابع classius-mossoti انجام می گیرد بعد از هدایت نمودن ذرات به قسمت های مشخص برای جداسازی کامل آنها باید پروسه های دیگری مانند شستشو با محلولهای دیگر یا استفاده از سیال اولیه با دبی بیشتر استفاده شود . ذرات نمونه برای جداسازی در این شبیه سازی ، ذرات latex با قطرهای 216nm و 557nm می باشند ..در پایان طرح پیشنهادی عملی برای ساخت این کانال بر اساس تکنولوژی mems نیز ارائه شده است.

در این تحقیق با استفاده از تئوری حد بالایی، فرآیند اکستروژن ترکیبی معکوس - مستقیم مقاطع چند ضلعی و دایره قطعات بشکل قوطی - میله مورد بررسی قرار گرفت است . با بکارگیری این تئوری، توان تغییر شکل، توان داخلی، توان ناشی از اصطحکام و کار زاید تعیین گردید. در صورت ضربه ای بودن فرایند توان لازم برای غلبه بر اینرسی نیز قابل محاسبه می باشد. برای تحلیل حد بالایی فرآیند یک میدان سرعت استوانه ای همراه با سطوح ناپیوستگی منشوری برای نواحی تغییر شکل بکار گرفته شد. نتایج بصورت معادلات ریاضی و منحنی های مختلف ارائه شده است . علاوه بر تحلیل تنش ، سیلان فلز نیز با رسم خطوط سرعت و با استفاده از معادلات سرعت در نواحی مختلف تغییر شکل نمایش داده شده اند. برای حل معادلات حاصله از تحلیل ریاضی از یک برنامه کامپیوتری مناسب استفاده گردید. به منظور مقایسه نتایج تحلیلی با نتایج عملی، آزمایشات مختلف در ابعاد آزمایشگاهی روی فرآیند اکستروژن ترکیبی معکوس - مستقیم انجام گرفت . در کلیه آزمایشات از نمونه های آلومینیوم تجارتی که در دمای 430 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت تابکاری شده بودند، استفاده شد. نمونه ها با ضخامتهای مختلف تهیه می شدند. و آزمایشات با کاهش مقطع های مختلف چه در ناحیه اکستروژن و معکوس و چه در ناحیه اکستروژن مستقیم آن انجام پذیرفتند. قالبهای مورد نیاز آزمایشات تجربی با توجه به ظرفیت پرس موجود، طراحی و ساخته شدند. به منظور استحکام بخشی، عملیات حرارتی مناسب روی قطعات قالب و سمبه انجام گرفت . کلیه آزمایشات توسط یک پرس 20 تن مجهز به سیستم کامپیوتری انجام گرفت . مقادیر نیرو بر حسب جابجایی سمبه در طول انجام هر آزمایش توسط سیستم کامپیوتری از پرس دریافت و بصورت نمودار رسم شده اند. برای مقایسه نتایج آزمایشات با تحلیل ریاضی لازم بود که دو پارامتر تنش سیلان و فاکتور ثابت اصطکاک از آزمایش اکستروژن دو طرفه که شباهت زیادی با فرآیند اکستروژن ترکیبی معکوس - مستقیم دارد، استفاده گردید. تنش سیلان نیز بوسیله انجام آزمایش فشار تک محوری بطور دقیق تعیین شد. نتایج حاصل از تحلیل تئوری فرآیند و آزمایشات به صورت منحنیهای مختلف ارائه شده اند. بررسی این نتایج نشان می دهند که نیروی پیش بینی شده توسط تحلیل حد بالایی، تقریبا 10 درصد بیشتر از نیروی واقعی برای تغییر شکل است . برای تجربی و آزمایشگاهی سیلان فلز در فرآیند اکستروژن ترکیبی معکوس - مستقیم، تعدادی از نمونه های اولیه در جهت محورشان نصف و مقطع آنها شبکه بندی شد. با انجام فرآیند استروژن معکوس - مستقیم روی این نمونه ها نحوه سیلان فلز بخوبی رویت گشت . نتایج حاصله هماهنگی مناسبی با سیلان فلز و پیش بینی تئوری شده در حد بالایی، نشان داد.