LEAPS-MPS: Dispersive Coupling of Light to Surface Plasmons for Biosensing

LEAPS-MPS:用于生物传感的光与表面等离子体的色散耦合

基本信息

项目摘要

This award is funded in whole or in part under the American Rescue Plan Act of 2021 (Public Law 117-2).Control of electromagnetic fields and radiation and the study of their interactions with matter has resulted in significant scientific and technological advances. These interactions at smaller length scale led to new physical effects enabling novel applications such as artificial atoms, metamaterials, negative refraction, and plasmonics. Innovative control and manipulation of these interactions at nanometer length scale holds promise to transform various fields including biomedical sensing, imaging, energy, communications, and computing. In the field of biomedical sensing, surface plasmon resonance-based biosensors represent the state-of-the-art platforms in terms of sensitivity and limit of detection. This award will investigate a novel method for coupling radiations to surface plasmons with the goal to develop next generation biomedical sensors based on plasmonic effects. The work addresses a current technological barrier in sensing and results of this work will enable advancement of the biomedical diagnostic technology. In addition, this project will open new science directions and lead to alternative strategies in designing novel photonic devices and structures for spectroscopy and optical communications. Further, the work will provide research and training opportunities for students from diverse backgrounds.The scientific goal of this award is to re-envision the working principal of surface plasmon resonance-based biosensors by introducing a new coupling mechanism that can lead to unprecedented increase in sensitivity. Early detection is the key to successful treatment, which requires detection of small molecular weight analytes in low concentrations such as short sequence biomolecules, cancer biomarkers, antibodies, etc. Significant increase in sensitivity is required to allow for label-free detection of these biomolecules. This study aims to develop analytical relations describing the characteristics of surface plasmon waves excited via the proposed excitation method. It will explore design parameters, suggest guidelines for ultrasensitive biomedical sensors and develop a sensor platform. Results of this work are envisioned to revolutionize the fields of biosensing, nano-photonics and spectroscopy. The proposed idea of coupling represents a fundamentally new concept and a paradigm shift in the field and will have implications in several areas exploiting the unique capabilities of plasmonics.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该奖项全部或部分由2021年美国救援计划法案(公法117-2)资助。电磁场和辐射的控制及其与物质相互作用的研究导致了重大的科学和技术进步。这些相互作用在较小的长度尺度导致新的物理效应,使新的应用,如人造原子,超材料,负折射,等离子体。在纳米尺度上对这些相互作用的创新控制和操纵有望改变包括生物医学传感、成像、能源、通信和计算在内的各个领域。在生物医学传感领域,基于表面等离子体共振的生物传感器在灵敏度和检测极限方面代表了最先进的平台。该奖项将研究一种将辐射耦合到表面等离子体的新方法,目标是开发基于等离子体效应的下一代生物医学传感器。这项工作解决了当前传感技术的障碍,这项工作的结果将使生物医学诊断技术的进步。此外,该项目将开辟新的科学方向,并导致在设计用于光谱学和光通信的新型光子器件和结构方面的替代策略。该奖项的科学目标是通过引入一种新的耦合机制,重新设想基于表面等离子体共振的生物传感器的工作原理,从而导致灵敏度前所未有的提高。早期检测是成功治疗的关键,这需要检测低浓度的小分子量分析物,如短序列生物分子、癌症生物标志物、抗体等。需要显著提高灵敏度,以允许对这些生物分子进行无标记检测。本研究的目的是发展的分析关系,描述通过建议的激发方法激发的表面等离子体波的特性。它将探索设计参数,为超灵敏生物医学传感器提出指导方针,并开发传感器平台。这项工作的结果预计将彻底改变生物传感,纳米光子学和光谱学领域。提出的耦合概念代表了一个全新的概念和领域的范式转变,并将在利用等离子体的独特能力的几个领域产生影响。该奖项反映了NSF的法定使命,并已被认为是值得通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估的支持。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Aftab Ahmed其他文献

The Primary Structure of βI-Chain of Hemoglobin from Snake Sindhi Krait (Bungarus sindanus sindanus)
Sindhi Krait (Bungarus sindanus sindanus) 血红蛋白 βI 链的一级结构
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    H. Waheed;H. Friedman;S. F. Moin;S. Zarina;Aftab Ahmed
  • 通讯作者:
    Aftab Ahmed
Prevalence of Aflatoxigenic Aspergillus in Food and Feed Samples from Karachi, Pakistan
巴基斯坦卡拉奇食品和饲料样品中产黄曲霉的流行情况
  • DOI:
    10.14737/journal.jimb/2016/4.1.1.8
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    Fariha Ibrahim;H. Jalal;A. Khan;M. Asghar;J. Iqbal;Aftab Ahmed;Ghufrana Nadeem
  • 通讯作者:
    Ghufrana Nadeem
Unusual Presentation of RTA with lytic bone lesions in a pediatric patient: A case study
儿科患者溶骨性病变 RTA 的异常表现:案例研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Humna Aamar;Javeria Arif Siddiqui;Marium Hassan;Ikran Abdi;Alliza Bukhari;Aftab Ahmed
  • 通讯作者:
    Aftab Ahmed
Introductory Chapter: Meat Science and Human Nutrition
介绍性章节:肉类科学与人类营养
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Aftab Ahmed;M. Arshad;A. Imran;S. Ali
  • 通讯作者:
    S. Ali
Comparative Study between Wheeled and Tracked Mobility System for Mobile Robot
移动机器人轮式与履带式移动系统对比研究
  • DOI:
    10.4028/www.scientific.net/amm.393.538
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Q. Bakhsh;K. Hasnan;Aftab Ahmed
  • 通讯作者:
    Aftab Ahmed

Aftab Ahmed的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

时序释放Met/Qct-MPs葡萄糖响应型水凝胶对糖尿病创面微环境调节机制的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
脓毒症血浆中微粒(MPs)对免疫细胞的作用机制 及其免疫抑制的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
中性粒细胞释放CitH3+MPs活化NLRP3炎性小体激活胆汁淤积性肝病肝内凝血活性
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于 MPS 方法的燃料熔盐高温氧化与凝固迁徙行为机理研究
  • 批准号:
    24ZR1478500
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于代谢组学的滋水清肝饮干预乳腺癌内分泌治疗相关MPS的多中心临床研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
六价铬和PET-MPs联合暴露诱导大鼠神经毒性铁死亡的机制研究
  • 批准号:
    2024Y9704
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Mps1磷酸化RPA2增强ATR介导的DNA损伤修复促进高级别浆液性卵巢癌PARP抑制剂耐药的机制研究
  • 批准号:
    82303896
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
融合MPS与GAN的复杂地质结构三维重建方法研究
  • 批准号:
    42372341
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    53 万元
  • 项目类别:
    面上项目
PS-MPs环境暴露干扰甲状腺—棕色脂肪对话引发糖脂代谢紊乱的作用及机制研究
  • 批准号:
    82370847
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
HIF-1α介导SOX17抑制纺锤体装配检查点相关基因Mps1调控滋养细胞功能的机制研究
  • 批准号:
    82101760
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Postdoctoral Fellowship: MPS-Ascend: Topological Enrichments in Enumerative Geometry
博士后奖学金:MPS-Ascend:枚举几何中的拓扑丰富
  • 批准号:
    2402099
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 23.93万
  • 项目类别:
    Fellowship Award
生理機能を再現するオルガノイド融合型MPSデバイスの開発
开发再现生理功能的类器官融合 MPS 装置
  • 批准号:
    23K26472
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 23.93万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
ヒト脳関門の統合評価システムBrain-MPSの構築
人脑屏障综合评价系统Brain-MPS的构建
  • 批准号:
    24K18340
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 23.93万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
LEAPS-MPS: Fast and Efficient Novel Algorithms for MHD Flow Ensembles
LEAPS-MPS:适用于 MHD 流系综的快速高效的新颖算法
  • 批准号:
    2425308
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 23.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
LEAPS-MPS: Network Statistics of Rupturing Foams
LEAPS-MPS:破裂泡沫的网络统计
  • 批准号:
    2316289
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 23.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
LEAPS-MPS: Light Tunable Redox-Active Hybrid Nanomaterial with Ultrahigh Catalytic Activity for Colorimetric Applications
LEAPS-MPS:具有超高催化活性的光可调氧化还原活性混合纳米材料,适用于比色应用
  • 批准号:
    2316793
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 23.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
LEAPS-MPS: Applications of Algebraic and Topological Methods in Graph Theory Throughout the Sciences
LEAPS-MPS:代数和拓扑方法在图论中在整个科学领域的应用
  • 批准号:
    2313262
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 23.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Postdoctoral Fellowship: MPS-Ascend: Quantifying Accelerated Reaction Kinetics in Microdroplets with pH-Jump and Mass Spectrometry: From Small Molecules to Proteins and Beyond
博士后奖学金:MPS-Ascend:利用 pH 跳跃和质谱定量微滴中的加速反应动力学:从小分子到蛋白质及其他
  • 批准号:
    2316167
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 23.93万
  • 项目类别:
    Fellowship Award
Postdoctoral Fellowship: MPS-Ascend: Understanding Fukaya categories through Homological Mirror Symmetry
博士后奖学金:MPS-Ascend:通过同调镜像对称理解深谷范畴
  • 批准号:
    2316538
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 23.93万
  • 项目类别:
    Fellowship Award
LEAPS-MPS: Cooperative Transformations of N-Heterocycles with Heterometallic Complexes
LEAPS-MPS:N-杂环与异金属配合物的协同转化
  • 批准号:
    2316582
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 23.93万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了