SuomeksiEnglanniksi
Annales Universitatis Turkuensis

Field-effect based chemical and biological sensing: theory and implementation

Kaisti Matti

DI Matti Kaisti kehitti ja mallinsi elektroniikan alaan kuuluvassa väitöstutkimuksessaan kemiallisia ja biologisia sensoreita.

‒ Sensorien sovellusalue on erittäin laaja. Yhtenä mielenkiintoisena suuntana työssäni keskityin kehittämään sovelluksia vieritestaukseen, jossa tärkeitä ominaisuuksia ovat helppo käytettävyys, alhainen hinta, kertakäyttöisyys sekä yhdistäminen langattomaan tiedon keruuseen ja jakamiseen, Kaisti kertoo.

Väittelijä tutki erityisesti kanavatransistoreihin pohjautuvia sensorirakenteita. Yhtenä kohteena oli CMOS-pohjainen ioniselektiivinen sensori. Toisin kuin perinteisissä sensorirakenteissa, Kaisti hyödynsi CMOS-pohjaisessa rakenteessa erillistä kontrollihilaa, jonka avulla detektoivan pinnan ja liuoksen ominaisuuksia voidaan säätää mittauksen aikana.

‒ Voidaan olettaa, että tulevaisuudessa tätä uutta mittaustapaa voidaan hyödyntää nukleiinihapposensorin herkkyyden parantamisessa sekä mittausajan lyhentämisessä, väittelijä sanoo.

Kaisti kehitti väitöstyössään myös toisen, yksinkertaisemman, kanavatransistoripohjaisen sensorirakenteen, joka hyödyntää olemassa olevia diskreettejä komponentteja sekä elektroniikan valmistusprosesseja.

‒ Nämä prosessit ovat erittäin toistettavia ja luotettavia, ja niiden valmistuskustannukset ovat verrattain alhaiset myös pienissä tuotantovolyymeissä.

Kaisti vertasi uutta sensorirakennetta olemassa oleviin, merkittävästi kalliimpiin rakenteisiin. Väitöstutkimuksessa kehitetty sensori osoittautui herkkyydeltään hieman paremmaksi, mutta ulkoisille häiriöille huomattavasti vähemmän herkäksi.

‒ Uuden sensorirakenteen merkittävimpiä etuja ovat kuitenkin matalammat kustannukset sekä mahdollisuus tehdä suuri määrä rinnakkaisia mittauksia, jolloin monta eri kohdetta saadaan mitattua samalla testillä, väittelijä kertoo.

Kehitettyä rakennetta sovelletaan yhteistyössä Turun yliopiston biotekniikan laitoksen kanssa.

Väitöskirja on englanninkielinen

Tuotenumero:9789512967124
Ulkoasu:nid.
Tekijä:Kaisti Matti
Laajuus:108 s.
ISBN:9789512967124
Julkaisuvuosi:2017
Sarja:AI osa 552
15,00 €
(sis. ALV 10%)


13,64 €
(ALV 0%)
Määrä: kpl