Study of an optomagnetic biosensor in integrated photonics

Bio sensing will help us in detection of smallest biological events such as DNA hybridization, antibody-antigen interaction or protein-protein interactions and several other biological events that are important for diagnostics. The presence and availability of a biosensor will help patients to monitor their own health condition in order to take care of their own lives. Availability of a biosensor so that everyone can use it is not possible without integration of the whole system. The system must be effective, efficient, packed, integrated, and easy to work with. In this study we suggest a new configuration for biosensing using photonic micro ring resonator that uses active labelling for detection. Optomagnetic sensing which is the result of active labelling using ferromagnetic labels will lead us to have coherent detection that greatly improves the sensitivity. This study discusses about the possible ways of integration of the optomagnetic biosensors. Our mainly focus is on finding the optimum configuration of the magnetic coils integrated with MRR inside a single chip that provides our desired magnetic force and angle to reach the highest efficiency for the biosensors.

Il biosensing ci aiuterà a diagnosticare i più piccoli eventi biologici relativi a qualche condizione o malattia che solitamente non sono rilevabili dai medici per suggerirne un rimedio. La presenza e la disponibilità di un biosensore aiuterà i pazienti a monitorare le proprie condizioni di salute al fine di prendersi cura della propria vita. La diffusione efficace di un biosensore, in modo che tutti possano utilizzarlo, non è possibile senza integrazione dell'intero sistema. Il sistema deve essere efficace, efficiente, imballato, integrato e di facile utilizzo. In questo studio suggeriamo una nuova configurazione per il biosensing utilizzando il risonatore ottico ad anello che utilizza la marcatura attiva per il rilevamento. Il rilevamento optomagnetico, che è il risultato della marcatura attiva utilizzando particelle magnetiche, ci permette di avere un rilevamento coerente che migliora notevolmente le performance del sensore. In questo lavoro è riportato lo studio per l'integrazione del risonatore ottico ad anello con bobine magnetiche le quali forniscono il campo magnetico per il rilevamento optomagnetico.