Magnetic nanoparticles detection wa

Magnetic nanoparticles detection was tested by using the Wheatstone bridge device with optimal magnetoresistor dimension of 4 150 5 (mm mm nm). Experimental setup is illustrated in Fig. 6. The investigation is performed with the superparamagnetic fluid of Fe3O4-chitosan with diameter of 50 nm and concentration of 10 mg/ml. During the measurement, the magnetic nanoparticles were dropped directly on the sensing magnetoresistor surface. Iron oxide nanoparticles were magnetized out-of-plane in the magnetic field of about 100 Oe created by a permanent magnet placed closed to the sensor (Fig. 6a) while the sensors are sensitive to the in-plane component of the stray field emanated from those superparamagnetic nanoparticles. The Helmholtz coils (Fig. 6b) were supplied a constant dc current to provide an in-plane magnetic field around 3.5 Oe, which can place the AMR sensor bridge at its most sensitive operating point. Note that, this magnetic field is perpendicular to the pinned magnetic field (Fig. 6c). From the magnetization data [8], the magnetic nanoparticles exhibit a magnetization as large as 2 emu/g only.
The output voltage signals versus time trace for nanoparticle detection are plotted in Fig. 7. In the absence of magnetic nanoparticles, the signal exhibit a background noise resolution of about 0.01 mV. The presence of an amount of 0.1 ml of magnetic nanoparticles solution causes an output voltage change as large as 0.025 mV, which corresponds to a detection possibility of 2 106 emu. This detection limit is almost 2 order of magnitude lower than that of magnetic sensors based on the magnetoelectric effect [8,9], but is comparable that recently reported to the Permalloy based PHE sensor [10]. In addition, it is consistent with the magnitude expected for the geo-magnetic field. In the presence of 0.2 ml of magnetic nanoparticles solution, the output voltage change increased by more than twice (i.e. upto 0.055 mV). This result makes this simple AMR sensor rather promising for detection of magnetic beads in biomedical applications.

Kết quả (Việt) 1:

Phát hiện từ các hạt nano được thử nghiệm bằng cách sử dụng điện thoại Wheatstone cầu với kích thước tối ưu magnetoresistor 4 150 5 (mm mm nm). Thiết lập thử nghiệm được minh họa trong hình 6. Cuộc điều tra được thực hiện với chất lỏng superparamagnetic của Fe3O4-chitosan với đường kính 50 nm và nồng độ 10 mg/ml. Trong quá trình đo lường, các hạt nano từ tính đã được giảm trực tiếp trên bề mặt cảm biến magnetoresistor. Hạt nano ôxít sắt đã từ hóa out-of-máy bay trong từ trường của khoảng 100 Oe tạo bởi một nam châm vĩnh cửu đặt đóng cửa với bộ cảm biến (hình 6a) trong khi các thiết bị cảm ứng rất nhạy cảm với các thành phần trong máy bay của trường đi lạc hơ từ những hạt nano superparamagnetic. Cuộn Helmholtz (hình 6b) đã được cung cấp một liên tục dc hiện tại để cung cấp một trường trong mặt phẳng khoảng 3,5 Oe, có thể đặt AMR cảm biến cầu của nó hoạt động nhạy cảm nhất điểm. Lưu ý rằng, này từ trường vuông góc với từ trường đã ghim (hình 6 c). Từ các dữ liệu từ tính [8], hạt nano từ triển lãm một từ hóa lớn như Đà điểu Úc 2/g chỉ.Các tín hiệu điện áp đầu ra so với thời gian theo dõi để phát hiện đó âm mưu trong hình 7. Nếu không có từ tính hạt nano, tín hiệu triển lãm một nền tiếng ồn độ phân giải khoảng 0,01 mV. Sự hiện diện của một số 0.1 ml hạt nano từ giải pháp gây ra một thay đổi điện áp đầu ra lớn như 0.025 mV, tương ứng với một khả năng phát hiện 2 106 Đà điểu. Giới hạn phát hiện này là gần như 2 đơn đặt hàng của cường độ thấp hơn mà bộ cảm biến từ tính dựa trên các hiệu ứng magnetoelectric [8,9], nhưng có thể so sánh mới báo cáo cho Permalloy dựa trên cảm biến PHE [10]. Ngoài ra, nó là phù hợp với cường độ dự kiến cho các lĩnh vực từ địa lý. Sự hiện diện của cách 0.2 ml giải pháp từ hạt nano, sản lượng điện áp thay đổi tăng lên do nhiều hơn gấp đôi (tức là tối đa 0.055 mV). Kết quả này làm cho này đơn giản AMR sensor khá hứa hẹn cho các phát hiện của hạt từ trong y sinh học ứng dụng.

Kết quả (Việt) 2:

Hạt nano từ tính phát hiện đã được thử nghiệm bằng cách sử dụng các thiết bị cầu Wheatstone với kích thước magnetoresistor tối ưu của 4 150 5 (mm mm nm). Thiết lập thí nghiệm được minh họa trong hình. 6. Cuộc điều tra được thực hiện với các chất lỏng siêu thuận từ của Fe3O4-chitosan với đường kính 50 nm và nồng độ 10 mg / ml. Trong khi đo, các hạt nano từ tính được giảm trực tiếp trên bề mặt cảm biến magnetoresistor. Sắt hạt nano oxit được từ hóa out-of-máy bay trong từ trường của khoảng 100 Oe tạo ra bởi một nam châm vĩnh cửu được đặt gần với các cảm biến (Hình. 6a) trong khi các cảm biến rất nhạy cảm với các thành phần trong mặt phẳng của trường đi lạc phát ra từ những hạt nano siêu thuận từ. Các cuộn dây Helmholtz (Hình. 6b) đã được cung cấp một dc hiện hành liên tục để cung cấp một trong mặt phẳng từ trường xung quanh 3,5 Oe, có thể đặt các cây cầu cảm biến AMR tại điểm hoạt động nhạy cảm nhất của nó. Lưu ý rằng, từ lĩnh vực này là vuông góc với từ trường gắn (6c hình.). Từ các dữ liệu từ hóa [8], các hạt nano từ tính triển lãm một từ hóa lớn như 2 emu / g chỉ.
Các tín hiệu điện áp đầu ra so với thời gian theo dõi để phát hiện các hạt nano được vẽ trong hình. 7. Trong trường hợp không có các hạt nano từ tính, tín hiệu thể hiện một độ phân giải tiếng ồn nền của khoảng 0,01 mV. Sự hiện diện của một lượng 0,1 ml dung dịch hạt nano từ tính gây ra một sự thay đổi điện áp đầu ra lớn như 0.025 mV, tương ứng với khả năng phát hiện 2 106 emu. Giới hạn phát hiện này là gần 2 thứ tự cường độ thấp hơn so với các cảm biến từ tính dựa trên hiệu ứng magnetoelectric [8,9], nhưng là so sánh mà gần đây báo cáo với Permalloy cảm biến PHE dựa [10]. Ngoài ra, nó là phù hợp với độ lớn dự kiến cho các lĩnh vực địa lý từ. Trong sự hiện diện của 0,2 ml dung dịch hạt nano từ tính, sự thay đổi điện áp đầu ra tăng hơn gấp đôi (tức là tối đa 0,055 mV). Kết quả này làm cho cảm biến AMR đơn giản này khá hứa hẹn để phát hiện các hạt từ tính trong các ứng dụng y sinh học.