در دو دهه ی گذشته، ادوات مبتنی بر نوسانات پلاسمون های سطحی (spr)، توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. پلاسمون های سطحی، امواج الکترومغناطیسی ناشی از نوسانات دریای الکترون های آزاد فلز در مرز مشترک فلز- دی الکتریک هستند. ثابت انتشار این امواج به شدت وابسته به تغییرات محیط دی الکتریک مجاور با سطح فلز است. از این ویژگی پلاسمون ها، به عنوان ابزاری مناسب برای تشخیص تغییرات محیط مجاور با سطح فلز استفاده می شود. این سنسورها، تغییرات محیط را به صورت تغییر در مشخصات نور بازتابی از سطح به دست می دهند. گسترش تحقیقات انجام شده با کمک سنسورهای spr، نشان دهنده ی پیشرفت در تکنولوژی های مربوط و کاربرد این نوع سنسورها می باشد. در سال های اخیر با تجاری شدن سنسورهای spr، این سنسورها به عنوان ابزاری مناسب برای شناخت و مطالعه ی انواع مولکول ها، به خصوص مولکول های بیولوژیکی و سلول ها مطرح شده اند. در راستای معرفی طرح پایان نامه، در فصل اول به بیان مفاهیم نظری و تئوری میدان های میرا شونده و مفهوم پلاسمون پرداخته می شود. پژوهش های متعددی در این زمینه انجام شده، که طی دهه ی اخیر به اوج خود رسیده است. در انتهای فصل اول، پیشینه تحقیق در زمینه طراحی، ساخت و تحقق فیزیکی ادوات مبتنی بر پلاسمونیک و ساخت آن ها صورت می گیرد. فصل دوم به تشریح مواد لازم جهت عمل کرد مناسب بیوسنسورهای پلاسمونیک در حضور میدان های نور مرئی اختصاص داده می شود. لذا کلیات مربوط به معادلات ماکسول و میدان های بازتابی و عبوری از ساختارهای پلاسمونیک، به جهت استفاده از آن ها در الگوریتم پیشنهادی این پایان نامه در فصل دوم عنوان می شود. در فصل سوم، نوآوری های انجام شده در این پایان نامه گنجانده خواهد شد. این نوآوری ها،به بیان ساختار پیشنهادی پایان نامه با استفاده از ساختار جدید و بهبود نتایج به دست آمده برای حساسیت و تفکیک-پذیری بیوسنسور مورد نظر خواهند پرداخت. برای تحقق این بیوسنسور، استفاده از یک لایه ی محافظ روی سطح فلز نقره، پیشنهاد می شوند. علاوه بر آن، ضخامت این لایه ی محافظ تا حد امکان کم انتخاب می شود تا تاثیر منفی روی پارامترهای بیوسنسور نداشته باشد. همچنین در این بیوسنسور جنس لایه ی محافظ از نوع ta-c خواهد بود تا برخلاف ساختارهای دو فلزی که تمایل به تشکیل آلیاژ دارند، ساختار مورد نظر پایدارتر باشد. یکی از ویژگی های مهم سطوح سنسوری مجاور با سلول های زنده، سازگاری مواد تشکیل دهنده با محیط های بیولوژیکی می باشد.ساختار لایه ی محافظ پیشنهادی ماده-ای سازگار و بدون اثرات جانبی می باشد. در نهایت به بیان پیشنهاداتی جهت پژوهش های آینده، در خصوص بیوسنسورهای نوری و پلاسمونی قابل کاشت در بدن و مجاور با بافت های زنده اختصاص داده خواهد شد. امید که این پژوهش به موازات سایر پژوهش های در حال انجام در خصوص بهینه سازی بیوسنسورهای مبتنی بر spr و هر چه کاربردی تر کردن این سنسورها، راه گشای نیاز امروز بشر به این سیستم ها، چه از حیث کیفیت و چه از حیث هزینه باشد.

در چند دهه ی اخیر ادوات پلازمونی کاربرد گسترده ای یافته اند و استفاده از آن ها روز به روز در حال افزایش است. از جمله کاربردهای این ادوات می توان به رزوناتورها، سوئیچ ها، لنزها و سنسورها اشاره کرد. بخش عمده ی کاربرد پلازمون در زمینه ی سنسورها و به خصوص بیوسنسورها است. مقالات منتشر شده در این زمینه و نیز بیوسنسورهای تجاری عرضه شده، به سرعت رو به افزایش است. اساس پلازمون، مبتنی بر اندرکنش میدان الکتریکی در مرز مشترک لایه های فلزی و دی الکتریک است. به این ترتیب که با تاباندن نور با طول موج و زاویه ی مشخص به سطح مشترک فلز- دی الکتریک، شرایط تزویج نور به دریای الکترون های آزاد فلز را فراهم می آوریم.از میان انواع ساختارهای ارائه شده ساختار فلز نقره با لایه ی محافظ ta-c، به عنوان طرح پیشنهادی، که از نظر حساسیت و تفکیک پذیری پاسخ های بهتری به دست می دهد به عنوان بیوسنسور spr مناسب ارائه می شود. مقایسه ای بین این ساختارها و ساختار پیشنهادی برای کاربردهای زیستی به خصوص دریافت سیگنال عصبی صورت می گیرد. نقاط ضعف و قوت هر یک از ساختارهای ارائه شده در مقایسه با طرح پیشنهادی برای کاربرد به عنوان بیوسنسور برای تشخیص تحریکات عصبی مورد بررسی قرار می گیرد. این ساختار علاوه بر آن که از حساسیت بالایی برخوردار است، محدودیت تشکیل آلیاژ بین دو فلز طلا و نقره را که در ساختارهای دوفلزی با آن مواجه هستیم، نخواهد داشت. و در نهایت سیستمی مناسب برای استخراج سیگنال عصبی ارائه می گردد.

زمینه و هدف: مت آمفتامین و الکل از شایع ترین داروهای مورد سوء مصرف هستند که معمولا با هم استفاده می شوند. مصرف جداگانه هریک از این دو ماده غالبا منجر به تغییرات ساختاری و عملکردی مغز می شود که با طیف گسترده ای از نقایص شناختی خصوصا اختلال در یادگیری و حافظه همراه است. استفاده توام این دو دارو ممکن است صدمات جبران ناپذیری به مغز وارد نماید.با توجه به تاثیرات مثبت ورزش بر عملکرد سیستم عصبی و همینطور نقش آن در ایجاد حفاظت عصبی و مقاومت نسبت به آسیب های مغزی، هدف از مطالعه حاضر بررسی اثر ورزش اجباری بر روی یادگیری و حافظه وابسته به هیپوکامپ در موشهای صحرایی می باشد که به مدت طولانی در معرض مصرف توام الکل و مت آمفتامین قرار گرفته اند. روش بررسی:در پژوهش تجربی حاضر تعداد 224 موش صحرایی نر با نژاد ویستاربه طور تصادفی به چهار گروه الکل، مت آمفتامین، الکل+مت آمفتامین و سالین (کنترل) تقسیم شدند. سپس هر گروه مجددا به چهار زیر گروه تقسیم گردید: گروه بدون ورزش، گروهی که پیش از آغاز مصرف مواد به مدت دو هفته ورزش کردند، گروهی که پس از قطع مصرف مواد به مدت دو هفته ورزش کردند و گروهی که دو هفته پیش ازآغاز مصرف مواد ورزش را شروع کرده و تا دو هفته بعد ازقطع مصرف آنها نیز ورزش را ادامه دادند. در پایان، هر گروه به دو دسته تقسیم شد. در یک دسته حافظه فضایی با استفاده ازمازآبی موریس و در دسته دیگر یادگیری اجتنابی غیرفعال با استفاده از شاتل باکس مورد ارزیابی قرار گرفتند. یافته ها: نتایج حاصل از پژوهش حاضر نشان داد که تجویز الکل ویا مت آمفتامین بطور معنی داری سبب کاهش یادگیری وحافظه در هر دو آزمون حافظه فضایی و یادگیری اجتنابی غیر فعال گردید. ورزش توانست عملکرد موشهای دریافت کننده الکل را در هر دو آزمون بهبود بخشد، اما در گروه های دریافت کننده مت آمفتامین و الکل+مت امفتامین، ورزش تاثیر معنی داری در افزایش یادگیری و حافظه نداشت. نتیجهگیری: یافته های فوق موید نقش حفاظتی ورزش در برابر اختلالات شناختی ناشی از سوء مصرف مزمن موادی مانند الکل می باشد. علاوه برآن، با توجه اثر فعالیت بدنی منظم دربهبود نسبی یادگیری و حافظه در گروه های مت آمفتامین و الکل+مت امفتامین ،به نظرمیرسد ورزش می تواند به عنوان عاملی کم هزینه در پیشگیری و درمان اختلال شناختی ناشی از سوء مصرف برخی مواد موثر واقع شود.