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Efeito transversal magneto-óptico Kerr para o desenho e desenvolvimento de biosessores

Processo: 16/12311-9
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2016
Data de Término da vigência: 31 de maio de 2018
Área de conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Osvaldo Novais de Oliveira Junior
Beneficiário:Jorge Ricardo Mejía Salazar
Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/14262-7 - Filmes nanoestruturados de materiais de interesse biológico, AP.TEM
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Biosenssores | efeitos-magneto óticos | Fdtd | método de matriz de transferência | Plasmon-poláritons de superfície | biosenssores

Resumo

O Grupo de Polímeros Bernhard Gross, do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) vem há anos desenvolvendo biossensores, para os quais os materiais e as arquiteturas são selecionadas empiricamente com base em dados experimentais. Neste projeto, vamos estudar o desenho de biossensores explorando as ressonâncias plasmônicas a partir de um ponto de vista teórico. Mais especificamente, vamos considerar biossensores onde os efeitos plasmônicos podem ser alterados por um campo magnético estático aplicado transversalmente. Novas estruturas para biossensores serão propostas através da otimização dos efeitos plasmônicos usando técnicas numéricas, tais como o método da matriz de transferência (TMM) e o método de diferencias finitas com domínio no tempo (FDTD). O TMM é adequado para sistemas com superfícies planas, enquanto a técnica FDTD é aplicável até mesmo para geometrias muito complexas. Várias configurações para a excitação de plasmon-polaritons superficiais (SPPs) em filmes finos e sistemas multicamadas serão consideradas. O principal objetivo é o desenho de biossensores baseados no efeito transversal magneto-óptico Kerr (TMOKE), incluindo versões em miniatura como um laboratório-em-chip, para detecção de doenças, tais como o câncer. Os resultados deste trabalho teórico serão usados pela equipe experimental no Grupo para fabricar os biossensores correspondentes.

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Publicações científicas (17)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MEJIA-SALAZAR, JORGE R.; CAMACHO, SABRINA A.; CONSTANTINO, CARLOS J. L.; OLIVEIRA JUNIOR, OSVALDO N.. New trends in plasmonic (bio)sensing. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 90, n. 1, 1, p. 779-801, . (13/01897-4, 13/14262-7, 16/12311-9)
GIRON-SEDAS, J. A.; REYES GOMEZ, F.; ALBELLA, PABLO; MEJIA-SALAZAR, J. R.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.. Giant enhancement of the transverse magneto-optical Kerr effect through the coupling of epsilon-near-zero and surface plasmon polariton modes. Physical Review B, v. 96, n. 7, . (13/14262-7, 16/12311-9)
GIRON-SEDAS, J. A.; MEJIA-SALAZAR, J. R.; GRANADA, J. C.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.. Repulsion of polarized particles near a magneto-optical metamaterial. Physical Review B, v. 94, n. 24, . (13/14262-7, 16/12311-9)
MIYAZAKI, CELINA MASSUMI; SHIMIZU, FLAVIO MAKOTO; MEJIA-SALAZAR, J. R.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; FERREIRA, MARYSTELA. Surface plasmon resonance biosensor for enzymatic detection of small analytes. Nanotechnology, v. 28, n. 14, . (13/14262-7, 16/12311-9, 14/15093-7, 12/15543-7, 14/17519-1)
GRACA, JULIANA SANTOS; MIYAZAKI, CELINA MASSUMI; SHIMIZU, FLAVIO MAKOTO; VOLPATI, DIOGO; MEJIA-SALAZAR, J. R.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; FERREIRA, MARYSTELA. On the importance of controlling film architecture in detecting prostate specific antigen. Applied Surface Science, v. 434, p. 1175-1182, . (14/15093-7, 13/14262-7, 16/12311-9, 12/15543-7, 14/17519-1, 13/23288-0)
REYES GOMEZ, FAUSTINO; RUBIRA, RAFAEL J. G.; CAMACHO, SABRINA A.; MARTIN, CIBELY S.; DA SILVA, ROBSON R.; CONSTANTINO, CARLOS J. L.; ALESSIO, PRISCILA; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; RICARDO MEJIA-SALAZAR, J.. Surface Plasmon Resonances in Silver Nanostars. SENSORS, v. 18, n. 11, . (16/06612-6, 13/14262-7, 16/09634-0, 16/12311-9, 13/01897-4)
DIAZ-VALENCIA, B. F.; MEJIA-SALAZAR, J. R.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; PORRAS-MONTENEGRO, N.; ALBELLA, PABLO. Enhanced Transverse Magneto-Optical Kerr Effect in Magnetoplasmonic Crystals for the Design of Highly Sensitive Plasmonic (Bio) sensing Platforms. ACS OMEGA, v. 2, n. 11, p. 7682-7685, . (13/14262-7, 16/12311-9)
MIYAZAKI, CELINA MASSUMI; SHIMIZU, FLAVIO MAKOTO; MEJIA-SALAZAR, J. R.; OLIVEIRA, OSVALDO N., JR.; FERREIRA, MARYSTELA. Surface plasmon resonance biosensor for enzymatic detection of small analytes. Nanotechnology, v. 28, n. 14, p. 6-pg., . (12/15543-7, 14/15093-7, 16/12311-9, 14/17519-1, 13/14262-7)
GIRON-SEDAS, J. A.; REYES GOMEZ, F.; ALBELLA, PABLO; MEJIA-SALAZAR, J. R.; OLIVEIRA, OSVALDO N., JR.. Giant enhancement of the transverse magneto-optical Kerr effect through the coupling of epsilon-near-zero and surface plasmon polariton modes. PHYSICAL REVIEW B, v. 96, n. 7, p. 5-pg., . (13/14262-7, 16/12311-9)
REYES GOMEZ, F.; MEJIA-SALAZAR, J. R.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; PORRAS-MONTENEGRO, N.. Defect mode in the bulk plasmon-polariton gap for giant enhancement of second harmonic generation. Physical Review B, v. 96, n. 7, . (13/14262-7, 16/12311-9)
REYES GOMEZ, F.; PORRAS-MONTENEGRO, N.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; MEJIA-SALAZAR, J. R.. Second harmonic generation in the plasmon-polariton gap of quasiperiodic metamaterial photonic superlattices. Physical Review B, v. 98, n. 7, . (13/14262-7, 16/12311-9)
MEJIA-SALAZAR, J. R.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.. Plasmonic Biosensing Focus Review. CHEMICAL REVIEWS, v. 118, n. 20, p. 10617-10625, . (13/14262-7, 16/12311-9)
GIRON-SEDAS, J. A.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; MEJIA-SALAZAR, J. R.. mu-near-zero metamaterial slabs for a new concept of plasmonic sensing platforms. SUPERLATTICES AND MICROSTRUCTURES, v. 117, p. 423-428, . (13/14262-7, 16/12311-9)
MEJIA-SALAZAR, JORGE R.; CAMACHO, SABRINA A.; CONSTANTINO, CARLOS J. L.; OLIVEIRA JUNIOR, OSVALDO N.. New trends in plasmonic (bio)sensing. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 90, n. 1, p. 23-pg., . (13/14262-7, 16/12311-9, 13/01897-4)
REYES GOMEZ, F.; PORRAS-MONTENEGRO, N.; OLIVEIRA, OSVALDO N., JR.; MEJIA-SALAZAR, J. R.. Second harmonic generation in the plasmon-polariton gap of quasiperiodic metamaterial photonic superlattices. PHYSICAL REVIEW B, v. 98, n. 7, p. 5-pg., . (13/14262-7, 16/12311-9)
GIRON-SEDAS, J. A.; MEJIA-SALAZAR, J. R.; GRANADA, J. C.; OLIVEIRA, OSVALDO N., JR.. Repulsion of polarized particles near a magneto-optical metamaterial. PHYSICAL REVIEW B, v. 94, n. 24, p. 5-pg., . (13/14262-7, 16/12311-9)
REYES GOMEZ, F.; MEJIA-SALAZAR, J. R.; OLIVEIRA, OSVALDO N., JR.; PORRAS-MONTENEGRO, N.. Defect mode in the bulk plasmon-polariton gap for giant enhancement of second harmonic generation. PHYSICAL REVIEW B, v. 96, n. 7, p. 6-pg., . (13/14262-7, 16/12311-9)