section for ISFET added

.gitignore

@@ -1,5 +1,5 @@
 #exclude generated files
-*.pdf
+#*.pdf
 *.aux
 *.log
 *.out

report.tex

@@ -33,6 +33,19 @@
 \usepackage{enumitem} 			% Customized lists
 \setlist[itemize]{noitemsep} 	% Make itemize lists more compact
 
+\usepackage{graphicx}			% For graphics and figures
+\usepackage{caption}
+
+\newcommand{\insertFigure}[3]{
+	\begin{figure}[htb]
+		\captionsetup{format=plain}
+		\centering
+		\includegraphics[width=.95\linewidth]{#2}  
+		\caption{#3}
+		\label{#1}
+	\end{figure}
+}
+
 \usepackage{hyperref} 			% For hyperlinks in the PDF
 
 % Allows abstract customization
@@ -87,9 +100,9 @@
 	\begin{abstract}
 	\noindent
 	Το θέμα που θα παρουσιαστεί σε αυτό το άρθρο είναι ο ολοκληρωμένος βιοχημικός μικροαισθητήρας.
-	Αρχικά, παρατίθενται ιστορικά οι τεχνολογίες-ορόσημα που βοήθησαν στην εξέλιξη αυτής της τεχνολογίας.
-	Έπειτα, επεξηγείται η αρχή λειτουργίας ορισμένων από αυτών έτσι ώστε να γίνουν κατανοητά τα προτερήματα καθώς επίσης και τα μειονεκτήματα του καθενός.
-	Οι τεχνολογίες που θα παρουσιαστούν είναι τα \eng{ISFET} καθώς και κάποιες παραλλαγές αυτού, τα \eng{ChemFET} και τα \eng{EnzymeFET} που επίσης έχουν βασιστεί πάνω στην τεχνολογία των \eng{ISFET}.
+	Αρχικά, παρατίθενται οι τεχνολογίες-ορόσημα που βοήθησαν στην εξέλιξη αυτής της τεχνολογίας.
+	Έπειτα, επεξηγείται η αρχή λειτουργίας ορισμένων από αυτών έτσι ώστε να γίνουν κατανοητά τα προτερήματα και τα μειονεκτήματα του καθενός.
+	Οι τεχνολογίες που θα παρουσιαστούν είναι τα \eng{ISFET} καθώς και κάποιες παραλλαγές αυτών, τα \eng{ChemFET} και τα \eng{EnzymeFET}, που επίσης έχουν βασιστεί πάνω στην τεχνολογία των \eng{ISFET}.
 	Τέλος, εφόσον αναφερθούν τα γενικά συμπεράσματα όλων των τεχνολογιών αυτών, παρουσιάζεται μια σημαντική εφαρμογή της τεχνολογίας αυτής η οποία είανι ικανή να ανιχνεύσει το \eng{DNA} ή \eng{RNA} διαφόρων μικροοργανισμών.
 \end{abstract}
 }
@@ -102,16 +115,35 @@
 
 \maketitle		% Print the title
 
-\section{Τεχνολογίες – Ορόσημα}
-\lettrine[lraise=0.1,nindent=0em,lines=3]{Η}{πρώτη} επαναστατική τεχνολογία, βάση της οποίας εξελίχθηκαν και όλες οι υπόλοιπες τεχνολογίες που θα παρουσιαστούν παρακάτω, εμφανίστηκε στις αρχές του 1970 και ονομάστηκε \eng{ISFET}.
-Την ίδια χρονολογία εμφανίστηκαν και τα απλά ηλεκτρόδια, τα οποία προτιμήθηκαν από τα \eng{ISFET}, καθώς ως τεχνολογίες ήταν ποιο προσιτές στον ιατρικό χώρο αφού δεν απαιτούσαν ιδιαίτερες γνώσεις μικροηλεκτρονικής ή εξεζητημένες τεχνολογίες παρασκευής.
+\section{Εισαγωγή}
+\lettrine[lraise=0.1,nindent=0em,lines=3]
+{Η}{πρώτη} επαναστατική τεχνολογία, βάση της οποίας εξελίχθηκαν και όλες οι υπόλοιπες τεχνολογίες που θα παρουσιαστούν παρακάτω, εμφανίστηκε στις αρχές του 1970 και ονομάστηκε \eng{ISFET}.
+Την ίδια περίοδο εμφανίστηκαν και αισθητήρια συστήματα βασισμένα σε διακριτά ημιαγωγά υλικά και ηλεκτρόδια, τα οποία προτιμήθηκαν από τα \eng{ISFET}, καθώς ως τεχνολογίες ήταν ποιο προσιτές στον ιατρικό χώρο, αφού δεν απαιτούσαν ιδιαίτερες γνώσεις μικροηλεκτρονικής ή εξεζητημένες τεχνολογίες παρασκευής.
 Επομένως, οι πρώτες εφαρμογές των \eng{ISFET} άρχισαν να εμφανίζονται αρκετά χρόνια αργότερα, στα τέλη της δεκαετίας του 90 και χωρίς να υπάρξει ουσιαστική εμπορική εκμετάλλευση.
-Από τα έτη 2002, 2008 και έπειτα, αρχίζουν και πραγματοποιούνται περισσότερες έρευνες πάνω στην τεχνολογία αυτή με αποτέλεσμα να εμφανιστούν τα \eng{ChemFETs} και τα \eng{EnzymeFETs}, το καθένα από τα οποία έχει αντίστοιχα προτερήματα και μειονεκτήματα όμως και τα δύο αποτελούν σημαντική εξέλιξη της τεχνολογίας.
-Κατά το διάστημα αυτό, ανακαλύφθηκε και η τεχνολογία \eng{Nanofluidic} που αποτελεί επίσης σημαντικό κομμάτι του κλάδου αυτού.
+\par Από τα έτη 2002, 2008 και έπειτα, αρχίζουν και πραγματοποιούνται περισσότερες έρευνες πάνω στην τεχνολογία αυτή με αποτέλεσμα να εμφανιστούν τα \eng{ChemFETs} και τα \eng{EnzymeFETs}, το καθένα από τα οποία έχει αντίστοιχα προτερήματα και μειονεκτήματα όμως και τα δύο αποτελούν σημαντική εξέλιξη της τεχνολογίας.
 Στις αρχές του 2010 άρχισαν να παρουσιάζονται έρευνες οι οποίες εξερευνούσαν παραλλαγές πάνω στην τεχνολογία της πύλης ενός \eng{ISFET}.
-Κάποιες από αυτές, επέφεραν θετικά αποτελέσματα ενώ κάποιες άλλες δεν μπόρεσαν να επιλύσουν τα ήδη υπάρχον προβλήματα.
-Τέλος, από το 2015, ξεκινά η χρήση μικρο-ηλεκτροδίων και η ανάπτυξη εφαρμογών για την ανίχνευση πρωτεϊνών.
+Κάποιες από αυτές, είχαν θετικά αποτελέσματα ενώ κάποιες άλλες δεν μπόρεσαν να επιλύσουν τα ήδη υπάρχον προβλήματα.
+Από το 2015 όμως, ξεκινά η χρήση μικροσκοπικών ηλεκτροδίων στην πύλη των \eng{FET} που σηματοδοτεί και την ανάπτυξη εφαρμογών για την ανίχνευση πρωτεϊνών.
+Τέλος αξίζει να αναφέρουμε πως μετά το 2010, εμφανίζεται και η τεχνολογία των \eng{nanofluidics}.
+Πρόκειται για μηχανολογική κατεργασία σε μικροσκοπικό επίπεδο που σκοπό της έχει να δημιουργήσει ελεγχόμενα κανάλια ροής του προς εξέταση υλικού στον αισθητήρα.
+Τα \eng{nanofluidics}, αν και αποτελούν σημαντικό κομμάτι του κλάδου αυτού δεν θα αναλυθούν στο παρόν άρθρο.
+
+\section{Τεχνολογίες αισθητήρων}
+\subsection{\eng{ISFET}}
+Η έννοια του \eng{ion-sensitive FET} ή αλλιώς \eng{ISFET} που παρουσιάστηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1970 από τον \eng{P. Bergveld} \cite{Bergveld_1970} βασίστηκε στην τεχνολογία των \eng{metal-oxide-semiconductor FET (MOSFET)}.
+Η γενική αρχή του στηρίζεται στην ιδέα ότι ένα \eng{MOSFET} του οποίου η μεταλλική πύλη έχει αφαιρεθεί και το οποίο έχει βυθιστεί σε ένα διάλυμα, με την παράλληλη χρήση ενός ηλεκτροδίου αναφοράς, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ανιχνεύσει ιόντα. 
+Δεδομένης της σπουδαιότητας των ιόντων υδρογόνου οι αρχικές έρευνες στράφηκαν στην ανίχνευσή του.
+Στο σχήμα \ref{fig:isfet-principle} παρουσιάζεται η αρχή λειτουργίας.
+Εδώ το διάλυμα εμφανίζεται ως χωρητικότητα $\eng{C_{DL}}$-\eng{Double-layer}. Το φορτίο σ$_{0}$ "βλέπει" χωρητικότητες τόσο προς το \eng{FET} όσο και προς το διάλυμα. Η διαφορά ΔΨ$_{0}$ παρατηρείται από δύο διαλύματα με διαφορετικό βαθμού ιονισμού.
+Με αυτό τον τρόπο η μέτρηση του βαθμού ιονισμού ή του \eng{pH} ενός διαλύματος ισοδυναμεί με τη μέτρηση της χωρητικότητας $\eng{C_{DL}}$.
+
+\insertFigure{fig:isfet-principle}{src/ISFET-principle.png}{
+	Α) Απλουστευμένο μοντέλο μιας ηλεκτροχημικής κυψέλης με οξείδιο ως υλικό διεπαφής.
+	Το φορτίο στην επιφάνεια προκαλεί τη μεταβολή στο δυναμικό ΔΨ$_{0}$ \\
+	Β) Το ισοδύναμο κύκλωμα του μοντέλου του αισθητηρίου, όπου $\eng{C_{DL}}$, $\eng{C_{OX}}$ και $\eng{C_{b}}$ είναι οι χωρητικότητες του διαλύματος, του οξειδίου και της περιοχής εξάντλησης αντίστοιχα, όπως περιγράφονται από τους \eng{Shoorideh-Chui} \cite{Shoorideh_Chui_2014}.
+}
 
+% III. Διαφοροποιήσεις - ΙV. ChemFET - V. EnzymeFET - VI. Προβλήματα και Αποτελέσματα
 
 \section{\eng{DNA} και \eng{RNA testing}}
 Τέλος, θα παρουσιαστεί μια εφαρμογή ενός ολοκληρωμένου βιοχημικού μικροαισθητήρα πάνω σε τεχνολογία \eng{CMOS}. Αυτός χρησιμοποιείται για την ανίχνευση του \eng{DNA} ή \eng{RNA} παθογόνων μικροοργανισμών όπως \eng{Influenza A, Influenza B, Polio} και διαφόρων άλλων ιών. Ο μικροαισθητήρας αυτός χρησιμοποιεί έναν ΣΔ \eng{current-sensing modulator} ως ανιχνευτή και μια \eng{reverse-biased CMOS diode} ως μετατροπέα φωτονίων σε ηλεκτρόνια. Στη συνέχεια θα γίνει αναλυτικότερη εξήγηση της αρχής λειτουργίας του κυκλώματος εφόσον πρώτα παρουσιαστεί η γενική αρχή λειτουργίας ανίχνευσης μικροοργανισμών. 
@@ -128,20 +160,21 @@
 
 
 
-% A statement requiring citation \cite{Figueredo:2009dg}.
-
 %	Reference List
+%	A statement requiring citation \cite{Example}.
 % ===============================================================
 
-\begin{thebibliography}{99} % Bibliography
-
-%\bibitem[Figueredo and Wolf, 2009]{Figueredo:2009dg}
-%Figueredo, A.~J. and Wolf, P. S.~A. (2009).
-%\newblock Assortative pairing and life history strategy - a cross-cultural study.
-%\newblock {\em Human Nature}, 20:317--330.
- 
-\end{thebibliography}
+\begin{thebibliography}{100} % Bibliography
 
+\bibitem{Bergveld_1970}
+\eng{
+	P. Bergveld, “Development of an Ion-Sensitive Solid-State Device for Neurophysiological Measurements,” IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol. BME-17, issue 1, pp. 70-71, Jan. 1970.
+}
+\bibitem{Shoorideh_Chui_2014}
+\eng{
+	Shoorideh, K., Chui, C.O., "On the origin of enhanced sensitivity in nanoscale fet-based biosensors,". Proc. Natl. Acad. Sci, vol. 111, pp. 5111–5116, Apr. 8 2014. 
+}
 
+\end{thebibliography}
 
 \end{document}