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Erschienen in: Optical and Quantum Electronics 9/2022

01.09.2022

Sensitivity enhancement of refractive index-based surface plasmon resonance sensor for glucose detection

verfasst von: Bhishma Karki, Ankit Jha, Amrindra Pal, Vivek Srivastava

Erschienen in: Optical and Quantum Electronics | Ausgabe 9/2022

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Abstract

Diabetes is a life-threatening disease caused by excessive glucose intake. The surface plasmon resonance (SPR) based sensor is the most advanced technology for glucose detection. A multilayer SPR-based sensor for detecting glucose in the urine is presented using nanolayers of silver, MXene, ZnO, and graphene over a BK7 prism. The suggested sensor's performance parameters like sensitivity, quality factor, full width half maximum, and signal-to-noise ratio have all been evaluated. In urine samples, the sensitivity for glucose concentration 0–15 mg/dL is evaluated to be 123 deg/RIU, and for 0.625 g/dL concentration, it has been computed as 131 deg/RIU. Likewise, it has been calculated as 126 deg/RIU, 132 deg/RIU, 132.33 deg/RIU, and 133.5 deg/RIU for 1.25 g/dL, 2.5 g/dL, 5 g/dL, and 10 g/dL, respectively. The corresponding computed values for full width half maximum, quality factor are3.35 deg, 3.37 deg, 3.39 deg, 3.41 deg, 3.48 deg, 3.64 deg and \(36.6\;{\mathrm{RIU}}^{-1}\),\(38.7\;{ \mathrm{RIU}}^{-1}\), \(37\;{\mathrm{RIU}}^{-1}\), \(38.6\;{ \mathrm{RIU}}^{-1}\), \(37.9\;{ \mathrm{RIU}}^{-1}\), \(37.4\;{\mathrm{RIU}}^{-1}\) respectively. The proposed SPR sensor's improved performance makes it a good structure for detecting glucose in urine samples, expanding its application in the medical industry.

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Literatur
Zurück zum Zitat Georgakilas, V., et al.: Functionalization of graphene: Covalent and non-covalent approach. Chem. Rev. 112(11), 6156–6214 (2012)CrossRef Georgakilas, V., et al.: Functionalization of graphene: Covalent and non-covalent approach. Chem. Rev. 112(11), 6156–6214 (2012)CrossRef
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Metadaten
Titel
Sensitivity enhancement of refractive index-based surface plasmon resonance sensor for glucose detection
verfasst von
Bhishma Karki
Ankit Jha
Amrindra Pal
Vivek Srivastava
Publikationsdatum
01.09.2022
Verlag
Springer US
Erschienen in
Optical and Quantum Electronics / Ausgabe 9/2022
Print ISSN: 0306-8919
Elektronische ISSN: 1572-817X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11082-022-04004-z

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