Examinando por Materia "Biofuncionalización"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Absorción óptica en puntos cuánticos de materiales semiconductores biofuncionalizados
    (2024-09) Restrepo Arango, Ricardo León; Prada, A.; Agudelo Pérez, Natalia Andrea; Echeverri Cuartas, Claudia Elena
    Dadas las propiedades optoelectrónicas del arseniuro de galio (GaAs), actualmente es un candidato prometedor para el desarrollo de plataformas óptimas para dispositivos de biosensores ópticos. La biofuncionalización de este semiconductor se puede lograr utilizando biomateriales ampliamente explorados en las ciencias de la vida para diagnósticos. En este estudio, investigamos el impacto sinérgico de una capa de biomaterial funcional y un potencial de confinamiento diatómico en las propiedades electrónicas y ópticas de los puntos cuánticos esféricos de GaAs/AlGaAs/Bioshell. Los cálculos se realizaron mediante aproximaciones de masa efectiva y banda parabólica, y la ecuación de Schrödinger se resolvió para un electrón confinado utilizando el método de elementos finitos (FEM). Nuestros hallazgos revelan que las alteraciones en el tamaño del núcleo de GaAs, la capa de AlGaAs, la capa de biomaterial y los parámetros de potencial de confinamiento dan como resultado variaciones significativas en las energías de los puntos cuánticos de electrones y en el espectro de absorción óptica. Concluimos que los parámetros del potencial de confinamiento diatómico permiten ajustar las energías de los estados excitados y el fundamental, modulando así las amplitudes y posiciones de los picos en las propiedades ópticas obtenidas. Este control matizado sobre las propiedades de los puntos cuánticos es prometedor para adaptar el rendimiento de los dispositivos en aplicaciones de bio-detección óptica. Al mejorar la sensibilidad y la especificidad en la detección de biomoléculas, estos dispositivos podrían revolucionar el diagnóstico biomédico, ofreciendo una detección rápida y precisa de enfermedades o biomarcadores.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Simulación de los efectos de ambientes dieléctricos sobre las propiedades ópticas de puntos cuánticos semiconductores multicapa
    (Universidad EIA, 2025) Prada Urrea, Angie Liseth; Restrepo Arango, Ricardo León
    RESUMEN: Dadas las propiedades optoelectrónicas de las nanoestructuras semiconductoras, las convierte en candidatas prometedoras para el desarrollo de plataformas óptimas para dispositivos de biosensores ópticos. La biofuncionalización de este semiconductor se puede lograr utilizando biomateriales ampliamente explorados en las ciencias de la vida para diagnósticos. En este estudio, investigamos el impacto sinérgico de una capa de biomaterial funcional y un potencial de confinamiento en las propiedades electrónicas y ópticas de los puntos cuánticos núcleo/capa/biocapa. Los cálculos se realizaron dentro del marco de las aproximaciones de masa efectiva y banda parabólica, resolviendo la ecuación de Schrödinger para un electrón confinado utilizando el método de elementos finitos (FEM). Además, se aplicaron campos eléctricos y magnéticos externos con el objetivo de estudiar su influencia sobre la respuesta óptica de los puntos cuánticos, lo cual permite explorar mecanismos adicionales de control de sus propiedades espectrales. Nuestros hallazgos revelan que las alteraciones en los tamaños del núcleo, la capa, la capa del biomaterial, los campos electromagnéticos y los parámetros del potencial de confinamiento resultan en variaciones significativas en las energías de los puntos cuánticos de electrones y el espectro de absorción óptica. Concluimos que los parámetros del potencial de confinamiento permiten ajustar tanto las energías del estado fundamental como las excitadas, modulando así las amplitudes y posiciones de los picos en las propiedades ópticas obtenidas. Este control matizado sobre las propiedades del punto cuántico, sumado a la aplicación de campos externos, promete adaptar el rendimiento del dispositivo en aplicaciones de biosensores ópticos. Al mejorar la sensibilidad y especificidad en la detección de biomoléculas, tales dispositivos podrían revolucionar los diagnósticos biomédicos, ofreciendo una detección rápida y precisa de enfermedades o biomarcadores.