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Enregistrement W4254556228 · doi:10.32920/ryerson.14643651

Fibre Optic SERS Probes For Remote Sensing

2021· preprint· en· W4254556228 sur OpenAlexaff
Aditya Pandya

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueGold and Silver Nanoparticles Synthesis and Applications
Établissements canadiensToronto Metropolitan University
Organismes subventionnairesAcademy of Finland
Mots-clésNanoporousMaterials scienceRaman spectroscopyFabricationOptical fiberNanoparticleNanotechnologySurface plasmon resonanceFiberPlasmonColloidal goldNanocompositeOptoelectronicsOpticsComposite material

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) enhances spontaneous Raman spectroscopy by the virtue of plasmon resonance of nanoparticles. Clinical application of SERS is challenging as nanoparticles remain in the body for long periods of time and a full toxicity analysis has yet to be extensively studied. In this study, Nanosphere lithography (NSL) was used to create optical fibers with nanoparticle enhanced tips for remote sensing using SERS. A custom designed RS collection setup was created for optimal collection of spectra from the optical fibers. It was found that an optical fiber with 0.5 numerical aperture (NA) allowed for better detection of Raman peaks while mitigating the fluorescence background of the optical fiber without any optical filters. Such a sensing platform can potentially be used to temporarily introduce nanoparticles into a sensing environment as it allows retracting the nanoparticles along with the tip. Nanoporous SERS platform has been fabricated using nanoporous silica glass with 7 nm and 17 nm pore diameters. An inexpensive fabrication approach of sputter deposition of Au layers was employed on prefabricated nanoporous silica glasses. 7 nm pore glasses provided larger enhancement than the glasses with 17 nm pores. A gold layer thickness of 25 nm was observed to produce largest enhancements. Nanoporous SERS substrates allow a larger effective SERS area compared to NSL based fabrication substrates and such nanoporous structures can be potentially fabricated on optical fiber tips for remote sensing. Finite Element Modeling (FEM) method was implemented for simulating single nanoparticles, an infinite periodic array of nanoparticles and nanoporous films using COMSOL Multiphysics software package. The extinction spectra obtained theoretically were found to match the experimental results for single nanoparticles. The maximum enhancement for the periodic array was two orders of magnitude larger than single particles while the integrated (average) enhancement was only two and a half times larger. Nanoporous films were also modelled using the FEM technique. Preliminary clinical data were collected from excised breast tissues for evaluating RS as a tool for cancer diagnostics. Spectral peaks from healthy tissues were found to be prominent than cancerous tissues and further experiments are needed to create a multivariate classification model for diagnostics.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,006
Score d'incertitude au seuil0,021

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0060,004

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,033
Tête enseignante GPT0,270
Écart entre enseignants0,238 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2021
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