Linear antenna microwave chemical vapour deposition of diamond films on long-period fiber gratings for bio-sensing applications - Publikacja - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Linear antenna microwave chemical vapour deposition of diamond films on long-period fiber gratings for bio-sensing applications

Abstrakt

The growth processes of nanocrystalline diamond (NCD) thin films on fused silica optical fibers with UV-induced long-period gratings (LPGs) were investigated with regard to biosensing applications. The films were deposited using a linear antenna microwave plasma enhanced chemical vapor deposition system, which allows for the growth of diamond at temperatures below 350°C. The films exhibited a high refractive index n = 2.32, as estimated at λ = 550 nm. The biosensing applications of NCD-coated LPG were considered in relation to bovine serum albumin (BSA) as an external medium. In response to BSA binding and the subsequent formation of a thin bio-layer on the NCD surface, the LPG resonances slightly split and shifted towards lower wavelengths.

Cytowania

  • 0

    CrossRef

  • 6

    Web of Science

  • 0

    Scopus

Pełna treść

pobierz publikację
pobrano 8 razy

Licencja

Copyright (2017 Optical Society of America)

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuł w czasopiśmie wyróżnionym w JCR
Opublikowano w:
Optical Materials Express nr 7, wydanie 11, strony 3952 - 3962,
ISSN: 2159-3930
Język:
angielski
Rok wydania:
2017
Opis bibliograficzny:
Ficek M., Niedziałkowski P., Śmietana M., Koba M., Drijkoningen S., Bogdanowicz R., Bock W., Haenen K.: Linear antenna microwave chemical vapour deposition of diamond films on long-period fiber gratings for bio-sensing applications// Optical Materials Express. -Vol. 7, iss. 11 (2017), s.3952-3962
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1364/ome.7.003952
Bibliografia: test
  1. S. Yin, P. B. Ruffin, and F. T. S. Yu, Fiber Optic Sensors, Second Edition (CRC Press, 2008).
  2. M. Jędrzejewska-Szczerska, P. Wierzba, A. A. Chaaya, M. Bechelany, P. Miele, R. Viter, A. Mazikowski, K. Karpienko, and M. Wróbel, "ALD thin ZnO layer as an active medium in a fiber-optic Fabry-Perot interferometer," Sens. Actuators Phys. 221, 88-94 (2015). otwiera się w nowej karcie
  3. L. S. Grattan and B. T. Meggitt, Optical Fiber Sensor Technology: Chemical and Environmental Sensing (Springer Science & Business Media, 2013). otwiera się w nowej karcie
  4. A. M. Vengsarkar, P. J. Lemaire, J. B. Judkins, V. Bhatia, T. Erdogan, and J. E. Sipe, "Long-period fiber gratings as band-rejection filters," J. Lightwave Technol. 14(1), 58-65 (1996). otwiera się w nowej karcie
  5. X. Shu, L. Zhang, and I. Bennion, "Sensitivity Characteristics of Long-Period Fiber Gratings," J. Lightwave Technol. 20(2), 255-266 (2002).
  6. V. Bhatia, D. Campbell, R. O. Claus, and A. M. Vengsarkar, "Simultaneous strain and temperature measurement with long-period gratings," Opt. Lett. 22(9), 648-650 (1997). otwiera się w nowej karcie
  7. R. Bogdanowicz, M. Sobaszek, J. Ryl, M. Gnyba, M. Ficek, Ł. Gołuński, W. J. Bock, M. Śmietana, and K. Darowicki, "Improved surface coverage of an optical fibre with nanocrystalline diamond by the application of dip-coating seeding," Diamond Related Materials 55, 52-63 (2015). otwiera się w nowej karcie
  8. H. S. Jang, K. N. Park, J. P. Kim, S. J. Sim, O. J. Kwon, Y.-G. Han, and K. S. Lee, "Sensitive DNA biosensor based on a long-period grating formed on the side-polished fiber surface," Opt. Express 17(5), 3855-3860 (2009). otwiera się w nowej karcie
  9. M. Janczuk-Richter, M. Dominik, E. Roźniecka, M. Koba, P. Mikulic, W. J. Bock, M. Łoś, M. Śmietana, and J. Niedziółka-Jönsson, "Long-period fiber grating sensor for detection of viruses," Sens. Actuators B Chem. 250, 32-38 (2017). otwiera się w nowej karcie
  10. M. Sobaszek, Ł. Skowroński, R. Bogdanowicz, K. Siuzdak, A. Cirocka, P. Zięba, M. Gnyba, M. Naparty, Ł. Gołuński, and P. Płotka, "Optical and electrical properties of ultrathin transparent nanocrystalline boron-doped diamond electrodes," Opt. Mater. 42, 24-34 (2015). otwiera się w nowej karcie
  11. M. Wąsowicz, M. Ficek, M. S. Wróbel, R. Chakraborty, D. Fixler, P. Wierzba, and M. Jędrzejewska-Szczerska, "Haemocompatibility of Modified Nanodiamonds," Materials (Basel) 10(4), 352 (2017). otwiera się w nowej karcie
  12. M. Amaral, A. G. Dias, P. S. Gomes, M. A. Lopes, R. F. Silva, J. D. Santos, and M. H. Fernandes, "Nanocrystalline diamond: In vitro biocompatibility assessment by MG63 and human bone marrow cells cultures," J. Biomed. Mater. Res. A 87(1), 91-99 (2008). otwiera się w nowej karcie
  13. R. Bogdanowicz, M. Śmietana, M. Gnyba, Ł. Gołunski, J. Ryl, and M. Gardas, "Optical and structural properties of polycrystalline CVD diamond films grown on fused silica optical fibres pre-treated by high-power sonication seeding," Appl. Phys., A Mater. Sci. Process. 116(4), 1927-1937 (2014). otwiera się w nowej karcie
  14. R. Bogdanowicz, M. Śmietana, M. Gnyba, M. Ficek, V. Straňák, Ł. Goluński, M. Sobaszek, and J. Ryl, "Nucleation and growth of CVD diamond on fused silica optical fibres with titanium dioxide interlayer," Phys. Status Solidi., A Appl. Mater. Sci. 210(10), 1991-1997 (2013). otwiera się w nowej karcie
  15. E. Scorsone, S. Saada, J. C. Arnault, and P. Bergonzo, "Enhanced control of diamond nanoparticle seeding using a polymer matrix," J. Appl. Phys. 106(1), 014908 (2009). otwiera się w nowej karcie
  16. M. Ficek, R. Bogdanowicz, and J. Ryl, "Nanocrystalline CVD Diamond Coatings on Fused Silica Optical Fibres: Optical Properties Study," Acta Phys Pol Ser A 127(3), 868-873 (2015). otwiera się w nowej karcie
  17. Š. Potocký, O. Babchenko, K. Hruška, and A. Kromka, "Linear antenna microwave plasma CVD diamond deposition at the edge of no-growth region of C-H-O ternary diagram," Phys. Status Solidi, B Basic Res. 249(12), 2612-2615 (2012). otwiera się w nowej karcie
  18. A. Kromka, O. Babchenko, T. Izak, K. Hruska, and B. Rezek, "Linear antenna microwave plasma CVD deposition of diamond films over large areas," Vacuum 86(6), 776-779 (2012). otwiera się w nowej karcie
  19. M. Varga, Z. Remes, O. Babchenko, and A. Kromka, "Optical study of defects in nano-diamond films grown in linear antenna microwave plasma CVD from H2/CH4/CO2 gas mixture," Phys. Status Solidi, B Basic Res. 249(12), 2635-2639 (2012). otwiera się w nowej karcie
  20. M. Ficek, M. Sobaszek, M. Gnyba, J. Ryl, Ł. Gołuński, M. Smietana, J. Jasiński, P. Caban, and R. Bogdanowicz, "Optical and electrical properties of boron doped diamond thin conductive films deposited on fused silica glass substrates," Appl. Surf. Sci. 387, 846-856 (2016). otwiera się w nowej karcie
  21. M. Ficek, S. Drijkoningen, J. Karczewski, R. Bogdanowicz, and K. Haenen, "Low temperature growth of diamond films on optical fibers using Linear Antenna CVD system," IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 104, 012025 (2016). otwiera się w nowej karcie
  22. M. Smietana, W. J. Bock, P. Mikulic, and J. Chen, "Increasing sensitivity of arc-induced long-period gratings- pushing the fabrication technique toward its limits," Meas. Sci. Technol. 22(1), 015201 (2011). otwiera się w nowej karcie
  23. A. Taylor, F. Fendrych, L. Fekete, J. Vlček, V. Řezáčová, V. Petrák, J. Krucký, M. Nesládek, and M. Liehr, "Novel high frequency pulsed MW-linear antenna plasma-chemistry: Routes towards large area, low pressure nanodiamond growth," Diamond Related Materials 20(4), 613-615 (2011). otwiera się w nowej karcie
  24. M. Liehr, F. Fendrych, A. Taylor, and M. Nesládek, "Routes towards large area, low pressure nanodiamond growth via pulsed microwave linear antenna plasma chemistry," MRS Proc. 1282 (1282:mrsf10-1282-a03-01) (2011). otwiera się w nowej karcie
  25. O. A. Chaves, V. A. da Silva, C. M. R. Sant'Anna, A. B. B. Ferreira, T. A. N. Ribeiro, M. G. de Carvalho, D. Cesarin-Sobrinho, and J. C. Netto-Ferreira, "Binding studies of lophirone B with bovine serum albumin (BSA): Combination of spectroscopic and molecular docking techniques," J. Mol. Struct. 1128, 606-611 (2017). otwiera się w nowej karcie
  26. N. El Kadi, N. Taulier, J. Y. Le Huérou, M. Gindre, W. Urbach, I. Nwigwe, P. C. Kahn, and M. Waks, "Unfolding and Refolding of Bovine Serum Albumin at Acid pH: Ultrasound and Structural Studies," Biophys. J. 91(9), 3397-3404 (2006).
  27. M. Ficek, K. J. Sankaran, J. Ryl, R. Bogdanowicz, I.-N. Lin, K. Haenen, and K. Darowicki, "Ellipsometric investigation of nitrogen doped diamond thin films grown in microwave CH4/H2/N2 plasma enhanced chemical vapor deposition," Appl. Phys. Lett. 108(24), 241906 (2016). otwiera się w nowej karcie
  28. H. Tompkins and E. A. Irene, Handbook of Ellipsometry (William Andrew, 2005). otwiera się w nowej karcie
  29. S. Drijkoningen, P. Pobedinskas, S. Korneychuk, A. Momot, Y. Balasubramaniam, M. K. Van Bael, S. Turner, J. Verbeeck, M. Nesládek, and K. Haenen, "On the Origin of Diamond Plates Deposited at Low Temperature," Cryst. Growth Des. 17(8), 4306-4314 (2017). otwiera się w nowej karcie
  30. A. C. Ferrari and J. Robertson, "Origin of the 1150 -cm −1 Raman mode in nanocrystalline diamond," Phys. Rev. B 63(12), 121405 (2001). otwiera się w nowej karcie
  31. S. Prawer, K. W. Nugent, D. N. Jamieson, J. O. Orwa, L. A. Bursill, and J. L. Peng, "The Raman spectrum of nanocrystalline diamond," Chem. Phys. Lett. 332(1-2), 93-97 (2000). otwiera się w nowej karcie
  32. S. Logothetidis, M. Gioti, P. Patsalas, and C. Charitidis, "Insights on the deposition mechanism of sputtered amorphous carbon films," Carbon 37(5), 765-769 (1999). otwiera się w nowej karcie
  33. M. Gioti, D. Papadimitriou, and S. Logothetidis, "Optical properties and new vibrational modes in carbon films," Diamond Related Materials 9(3-6), 741-745 (2000). otwiera się w nowej karcie
  34. G. E. Jellison, Jr., V. I. Merkulov, A. A. Puretzky, D. B. Geohegan, G. Eres, D. H. Lowndes, and J. B. Caughman, "Characterization of thin-film amorphous semiconductors using spectroscopic ellipsometry," Thin Solid Films 377-378, 68-73 (2000). otwiera się w nowej karcie
  35. Z. G. Hu and P. Hess, "Optical constants and thermo-optic coefficients of nanocrystalline diamond films at 30- 500°C," Appl. Phys. Lett. 89(8), 081906 (2006). otwiera się w nowej karcie
  36. S. Gupta, A. Dudipala, O. A. Williams, K. Haenen, and E. Bohannan, "Ex situ variable angle spectroscopic ellipsometry studies on chemical vapor deposited boron-doped diamond films: Layered structure and modeling aspects," J. Appl. Phys. 104(7), 073514 (2008). otwiera się w nowej karcie
  37. A. Taylor, P. Ashcheulov, M. Čada, L. Fekete, P. Hubík, L. Klimša, J. Olejníček, Z. Remeš, I. Jirka, P. Janíček, E. Bedel-Pereira, J. Kopeček, J. Mistrík, and V. Mortet, "Effect of plasma composition on nanocrystalline diamond layers deposited by a microwave linear antenna plasma-enhanced chemical vapour deposition system," Phys. Status Solidi., A Appl. Mater. Sci. 212(11), 2418-2423 (2015). otwiera się w nowej karcie
  38. O. A. Williams and M. Nesládek, "Growth and properties of nanocrystalline diamond films," Phys. Status Solidi., A Appl. Mater. Sci. 203(13), 3375-3386 (2006). otwiera się w nowej karcie
  39. M. Smietana, J. Szmidt, M. Dudek, and P. Niedzielski, "Optical properties of diamond-like cladding for optical fibres," Diamond Related Materials 13(4-8), 954-957 (2004). otwiera się w nowej karcie
  40. M. Smietana, W. J. Bock, and P. Mikulic, "Temperature sensitivity of silicon nitride nanocoated long-period gratings working in various surrounding media," Meas. Sci. Technol. 22(11), 115203 (2011). otwiera się w nowej karcie
  41. M. Smietana, M. Koba, E. Brzozowska, K. Krogulski, J. Nakonieczny, L. Wachnicki, P. Mikulic, M. Godlewski, and W. J. Bock, "Label-free sensitivity of long-period gratings enhanced by atomic layer deposited TiO 2 nano- overlays," Opt. Express 23(7), 8441-8453 (2015). otwiera się w nowej karcie
  42. M. Śmietana, M. Koba, P. Mikulic, R. Bogdanowicz, and W. J. Bock, "Improved diamond-like carbon coating deposition uniformity on cylindrical sample by its suspension in RF PECVD chamber," Phys. Status Solidi., A Appl. Mater. Sci. 212(11), 2496-2500 (2015). otwiera się w nowej karcie
  43. F. Vollmer, D. Braun, A. Libchaber, M. Khoshsima, I. Teraoka, and S. Arnold, "Protein detection by optical shift of a resonant microcavity," Appl. Phys. Lett. 80(21), 4057-4059 (2002). otwiera się w nowej karcie
  44. R. Slavík, J. Homola, and E. Brynda, "A miniature fiber optic surface plasmon resonance sensor for fast detection of Staphylococcal enterotoxin B," Biosens. Bioelectron. 17(6-7), 591-595 (2002).
  45. M. Sanders, Y. Lin, J. Wei, T. Bono, and R. G. Lindquist, "An enhanced LSPR fiber-optic nanoprobe for ultrasensitive detection of protein biomarkers," Biosens. Bioelectron. 61, 95-101 (2014). otwiera się w nowej karcie
  46. S. Siddhanta, M. S. Wróbel, and I. Barman, "Integration of protein tethering in a rapid and label-free SERS screening platform for drugs of abuse," Chem. Commun. (Camb.) 52(58), 9016-9019 (2016). otwiera się w nowej karcie
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 21 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi