中红外光谱可提供细菌生物膜分析的分子指纹信息，但薄生物膜层的吸收信号通常较弱。本文设计了一种超表面增强中红外生物传感器，用于增强金黄色葡萄球菌生物膜的指纹响应。通过傅里叶变换红外光谱测量生物膜透射谱，并利用原子力显微镜边缘台阶高度法获得膜厚，据此提取有效消光系数并用于有限差分时间域模拟。随后优化金属-绝缘体-金属超表面，使其覆盖中红...
近年来，二维材料中的极化激元因其强光场限制、可通过栅压调节载流子浓度以及低损耗吸收带来长极化激元寿命等特性，受到广泛关注并取得显著进展。石墨烯及相关二维材料还具有生物相容性好、无标记检测、可通过分子振动指纹实现生物分子化学识别等优势，可作为未来极化激元生物传感器的理想平台。基于二维材料极化激元的极端空间光场限制有望支持阿托摩尔浓度甚...
等离子体纳米天线凭借强共振近场，为中红外吸收光谱提供了超灵敏检测生物分子结构特征的新应用。蛋白酰胺I指纹包含对理解健康与疾病中蛋白功能至关重要的构象信息。本文提出一种无创、无标记的中红外纳米天线阵列传感器，通过解析等离子体增强的酰胺I信号，在水溶液中识别纳米级薄蛋白层的二级结构。我们成功检测到与α-突触核蛋白聚集相关的从随机卷曲到交...
反射干涉光谱（RIfS）在可见光区已成熟，通过测量敏感层光学厚度变化来检测分析物结合。将其工作波段移至中红外区后，传感器除厚度信息外还可获得分子弱吸收指纹，但水溶液中的吸收信号通常较弱。本文提出利用表面增强红外吸收（SEIRA）放大中红外指纹信号，并以水在约3300 cm−1处的宽OH伸缩/弯曲倍频吸收带作为模型体系进行演示。实验在...
本文报道了一种集成超疏水-等离激元生物传感器，用于傅里叶变换红外（FTIR）检测稀释溶液中的分析物。该纳米传感器通过识别蛋白酰胺 I 和酰胺 II 谱带的精细结构，实现纳摩尔浓度范围内蛋白质的检测。作者利用两种效应提高灵敏度：一是超疏水表面产生的浓缩效应，可将分散在溶液中的分子直接输送到 FTIR 显微光谱仪焦斑内；二是纳米天线阵列...
由于硫族玻璃具有优异的光学性能，硫族玻璃光学波导有望在光学生物传感器发展中发挥重要作用。本文报道了硫族玻璃光纤与平面波导的制备及其性能。利用在中红外波段透明的硫族玻璃光纤，作者开发了一种可快速、原位获取整体代谢改变信息的光学生物传感器。该传感器通过简单接触样品即可进行远程红外光谱检测。研究尝试确定由大鼠脑短暂局灶性缺血引起的脑代谢改...