Novel polymerized crystalline colloidal array sensors

Details Novel polymerized crystalline colloidal array sensors Novel polymerized crystalline colloidal array sensors

G - Physics

01

N

G01N 33/00 (2006.01) G01N 21/47 (2006.01) G01N 21/77 (2006.01) G01N 31/22 (2006.01) G01N 33/48 (2006.01) G01N 33/50 (2006.01)

Patent

CA 2283565

Novel sensor devices composed of a crystalline colloidal array (CCA) polymerized in a hydrogel are disclosed. The hydrogels are characterized as being capable of shrinking and swelling in response to specific stimuli applied thereto. As the hydrogels shrink or swell, the lattice structure of the CCA embedded therein changes, thereby changing the wavelength of light diffracted by the CCA. Thus by monitoring the change in diffracted wavelength, the concentration of a stimulus is determined. The gels can be modified to sense numerous different stimuli. The sensor devices are specific in that they are modified to react with only one species or family of species. These sensors have various applications in areas including, for example, environmental and chemical systems, chemomechanical systems, sensor devices and medical diagnostic tools. Various methods for making and using these devices are also disclosed.

L'invention concerne des nouveaux capteurs composés d'un réseau colloïdal cristallin polymérisé dans un hydrogel. Les hydrogels se caractérisent en ce qu'ils sont capables de se rétracter et de gonfler en réaction à des stimuli spécifiques appliqués sur ceux-ci. A mesure que les hydrogels se rétractent ou gonflent, la structure réticulaire du réseau colloïdal cristallin noyé dans ces derniers change, ce qui modifie la longueur d'onde de la lumière diffractée par le réseau colloïdal cristallin. Ainsi, en surveillant le changement de la longueur d'onde diffractée, on détermine la concentration d'un stimulus. On peut modifier les gels pour capter de nombreux stimuli différents. Les capteurs sont spécifiques en ce qu'ils sont modifiés pour réagir seulement avec une espèce ou une famille d'espèces. Ces capteurs ont différentes applications dans des domaines comme, par exemple, les systèmes chimiques et pour l'environnement, les systèmes chimiomécaniques, les capteurs et les outils de diagnostic médical. L'invention porte également sur divers procédés de fabrication et d'utilisation desdits dispositifs.

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