Planar Metamaterial Based Microwave Sensor Arrays for Biomedical Analysis and Treatment

این کتاب مفهومی نوآورانه برای تحقق حسگرها بر اساس یک آرایه مایکروویو فراماده مسطح ارائه می‌کند و کاربرد آنها را در تجزیه و تحلیل و درمان زیست‌پزشکی نشان می‌دهد. حسگرها قادرند خواص دی الکتریک مواد در مجاورت مستقیم آنها را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل کنند. سازمان آرایه خاص امکان تجزیه و تحلیل همزمان چندین ماده را با استفاده از یک سیگنال بازخوانی واحد یا توصیف نسبی یک ماده فراهم می‌کند که در آن اطلاعات مربوط به توزیع فضایی آن استخراج می‌شود. دو کاربرد از سنسورهای طراحی شده در اینجا شرح داده شده است: اولی غربالگری سیتولوژیکی با استفاده از فناوری میکرو سیال است که نشان می‌دهد حسگرها ممکن است در فناوری‌های آزمایشگاه روی تراشه ادغام شوند. کاربرد دوم به استفاده از حسگر در تجزیه و تحلیل و درمان بافت های آلی مربوط می شود. حسگر توسعه‌یافته نه تنها قادر است بافت‌ها را از نظر ناهنجاری غربال کند، بلکه با تغییر سیگنال‌های اعمال‌شده، می‌تواند فرسایش حرارتی را انجام دهد و ناهنجاری‌ها را به روشی بسیار متمرکز درمان کند. بنابراین، تحقیقات توصیف شده در این کتاب نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی در زمینه سنجش امواج مایکروویو زیست پزشکی است.

This book presents an innovative concept for the realization of sensors based on a planar metamaterial microwave array and shows their application in biomedical analysis and treatment. The sensors are able to transduce the dielectric properties of materials in their direct vicinity into an electric signal. The specific array organization permits a simultaneous analysis of several materials using a single readout signal or a relative characterization of one material where information about its spatial distribution can be extracted. Two applications of the designed sensors are described here: the first is a cytological screening using micro fluidic technology, which shows that the sensors may be integrated into lab-on-chip technologies; the second application regards the use of the sensor in both the analysis and treatment of organic tissues. The developed sensor is able not only to screen the tissues for abnormalities, but also, by changing the applied signals, to perform thermal ablation and treat the abnormalities in a highly focused way. Thus, the research described in this book represents a considerable advancement in the field of biomedical microwave sensing.