در طول سالیان متمادی جوامع علمی توجه قابل ملاحظه و رو به رشدی به پایش و ارتقاء سطح سلامت جامعه و کیفیت زندگی به وسیله آشکارسازی و شناسایی تمام ذرات خطرناک برای بدن انسان از جمله انواع پروتئین ها، ویروس ها و ذرات باکتریایی داشته اند. وقتی این ذرات توسط حسگرهای زیستی بدون برچسپ شناسایی می شوند، مولکول ها با اضافه کردن رنگ دانه های رادیواکتیو و فلورسنت به صورت ساختاری و عملکردی دسته بندی نمی شوند. در این پایان نامه ساختارهای حلقه تشدید نوری و نانونوار گرافنی مورد مطالعه قرار گرفته اند. جابه جایی طول موج تشدید که هنگام واکنش آنالیت ها با ساختار اتفاق می افتد، مهمترین جنبه بررسی شده است. حلقه های تشدید نوری دسته نویدبخشی از حسگرها هستند که ارزش آن ها در کاربردهای تشخیص زیستی به تازگی کشف شده است. این حلقه ها که در صنعت مخابرات در کاربردهای پردازش سیگنال شناخته شده بودند، به تازگی به دلیل قابلیت تولید در ابعاد مختلف، حساسیت و تطبیق پذیری به عنوان حسگر زیستی استفاده می شوند. یک حسگر زیستی پلاسمونیک یک تغییر در سیگنال نوری (مانند جابه جایی در طول موج تشدید یا تغییرات شدت در یک طول موج خاص) را زمانی که ساختار سنسور با مولکول های زیستی واکنش می دهند، تشخیص می دهد. این تغییر می تواند به جذب مولکول ها حساس باشد. حسگرهای زیستی پلاسمونیک برای کاربرد های تشخیص طبی به صورت بدون برچسپ اختراع شده اند.
