Uncertainty in optical bio-sensors due to the spectral displacement of the interference modes of the transduction signal. Incertidumbre en bio-sensores ópticos asociada al desplazamiento espectral de los modos de interferencia de la señal de transducción

Vicente Oliva, Jesús de and Holgado Bolaños, Miguel and Lavin Hueros, Alvaro and Sanza Gutiérrez, Francisco Javier and Casquel del Campo, Rafael and Laguna Heras, Maria Fe (2014). Uncertainty in optical bio-sensors due to the spectral displacement of the interference modes of the transduction signal. Incertidumbre en bio-sensores ópticos asociada al desplazamiento espectral de los modos de interferencia de la señal de transducción. "Optica Pura y Aplicada", v. 47 (n. 1); pp. 27-34. ISSN 2171-8814. https://doi.org/10.7149/OPA.47.1.27.

Description

Title: Uncertainty in optical bio-sensors due to the spectral displacement of the interference modes of the transduction signal. Incertidumbre en bio-sensores ópticos asociada al desplazamiento espectral de los modos de interferencia de la señal de transducción
Author/s:
  • Vicente Oliva, Jesús de
  • Holgado Bolaños, Miguel
  • Lavin Hueros, Alvaro
  • Sanza Gutiérrez, Francisco Javier
  • Casquel del Campo, Rafael
  • Laguna Heras, Maria Fe
Item Type: Article
Título de Revista/Publicación: Optica Pura y Aplicada
Date: January 2014
Volume: 47
Subjects:
Freetext Keywords: Biosensors, Optical Interrogation, Metrology, Measurement, Uncertainty. Biosensores, Interrogación óptica, Metrología, Medida, Incertidumbre.
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Física Aplicada a la Ingeniería Industrial [hasta 2014]
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

The analysis of the interference modes has an increasing application, especially in the field of optical biosensors. In this type of sensors, the displacement Δν of the interference modes of the transduction signal is observed when a particular biological agent is placed over the biosensor. In order to measure this displacement, the position of a maximum (or a minimum) of the signal must be detected before and after placing the agent over the sensor. A parameter of great importance for this kind of sensors is the period Pν of the signal, which is inversely proportional to the optical thickness h0 of the sensor in the absence of the biological agent. The increase of this period improves the sensitivity of the sensor but it worsens the detection of the maximum. In this paper, authors analyze the propagation of uncertainties in these sensors when using least squares techniques for the detection of the maxima (or minima) of the signal. Techniques described in supplement 2 of the ISO-GUM Guide are used. The result of the analysis allows a metrological educated answer to the question of which is the optimal period Pν of the signal. El análisis del comportamiento de los modos de interferencia tiene una aplicación cada vez más amplia, especialmente en el campo de los biosensores ópticos. En este tipo de sensores se observa el desplazamiento Δν de los modos de interferencia de la señal de transducción al reconocer un de-terminado agente biológico. Para medir ese desplazamiento se debe detectar la posición de un máximo o mínimo de la señal antes y después de dicho desplazamiento. En este tipo de biosensores un parámetro de gran importancia es el periodo Pν de la señal el cual es inversamente proporcional al espesor óptico h0 del sensor en ausencia de agente biológico. El aumento de dicho periodo mejora la sensibilidad del sensor pero parece dificultar la detección del mínimo o máximo. Por tanto, su efecto sobre la incertidumbre del resultado de la medida presenta dos efectos contrapuestos: la mejora de la sensibilidad frente a la dificultad creciente en la detección del mínimo ó máximo. En este trabajo, los autores analizan la propagación de incertidumbres en estos sensores utilizando herramientas de ajuste por MM.CC. para la detección de los mínimos o máximos de la señal y técnicas de propagación de incertidumbres descritas en el suplemento 2 de la Guía ISO-GUM. El resultado del análisis permite dar una respuesta, justificada desde el punto de vista metrológico, de en que condiciones es conveniente o no aumentar el periodo Pν de la señal.

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Item ID: 33233
DC Identifier: http://oa.upm.es/33233/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:33233
DOI: 10.7149/OPA.47.1.27
Official URL: https://www.researchgate.net/publication/271248608_Uncertainty_in_optical_bio-sensors_due_to_the_spectral_displacement_of_the_interference_modes_of_the_transduction_signal
Deposited by: Memoria Investigacion
Deposited on: 16 Apr 2015 15:25
Last Modified: 03 May 2019 12:01
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