荧光生物传感器在生物医学检测中应用广泛，但倏逝波光纤生物传感器的信噪比和荧光信号强度仍有提升空间。本研究提出一种基于法布里-珀罗（Fabry-Perot）谐振器结构的光纤生物传感器，用于增强荧光信号。传感器采用多模光纤作为光传输介质，两端镀有银/铝反射膜形成谐振腔，并在近端反射膜上激光钻出小孔以耦合488 nm激发光。激发光进入谐振...
农药在土壤中的吸附过程影响其迁移、降解、移动性和生物累积，因此需要快速、灵敏、可现场部署且准确的绿色检测技术。本研究将先进光子学与微流控技术相结合，开发了一种基于倏逝波的光流控生物传感平台（EWOB），用于农药的快速免疫检测和吸附动力学分析。该平台由锥形光纤传感器、PMMA微流控芯片、集成光学系统和嵌入式计算机组成，通过表面固定莠去...
尽管基于适配体的生物传感器受到广泛关注并展现出广阔应用前景，但传统方案通常将DNA探针（如适配体或互补寡核苷酸）固定在固体传感表面，导致再生过程中核酸表面完整性及重复使用后恢复原始探针形式成为关键挑战。为此，本文报道了一种基于倏逝波全纤维（EWA）平台的新适配体生物传感策略。该策略首先利用适配体功能化磁性微球进行简单目标捕获，使链霉...
本文报道了一种基于DNA酶的便携式、快速、低成本光学生物传感器，用于水样中铅离子（Pb2+）的检测。该传感器采用光纤倏逝波传感平台，利用GR-5 DNA酶作为识别元件。当样品中存在Pb2+时，Pb2+作为辅因子催化DNA酶切割其荧光标记底物DNA，释放带有Cy5.5荧光标记的片段；该片段与固定在光纤传感表面的互补DNA探针杂交，产生...
本研究开发一种便携式倏逝波光纤生物传感器，用于快速、高灵敏检测志贺氏菌。将生物素标记DNA探针通过链霉亲和素共价固定于光纤传感区表面，目标DNA经不对称PCR扩增并以Cy5.5标记，与固定探针杂交后，倏逝波激发表面荧光标记物，经带通滤波和锁相放大检测荧光强度。对合成寡核苷酸，检测限为10^-10 M，0–2.5 nM范围内线性，相关...
传统圆柱或锥-圆柱组合光纤探针多基于倏逝波用于免疫荧光生物传感器，但倏逝波穿透深度有限，难以充分激发微米级分析物表面标记物。本研究提出一种基于辐射波的全光纤免疫荧光生物传感器（RWAIB），采用双锥光纤探针检测大肠杆菌O157:H7。作者利用有限差分时间域方法比较倏逝波与辐射波特性，并建立光线追踪模型优化锥度几何。基于商用多模光纤制...
本文报道了一种用于环境水体中重金属离子现场/原位快速检测的结构转换 DNA 光学生物传感器。以高毒性且普遍存在的汞离子（Hg2+）为模型目标。该体系引入含 T-T 错配结构的荧光标记 DNA，使其与固定在传感器表面的 DNA 探针杂交。当存在 Hg2+ 时，部分荧光标记 DNA 与 Hg2+ 特异性结合形成 T-Hg2+-T 复合物...
本文提出一种用于生物分析的高灵敏度金属辅助导模共振（MaGMR）器件，并通过实验验证其传感功能。该器件在典型导模共振（GMR）结构的基底与波导之间引入高反射金属缓冲层，使反射光谱呈现与常规 GMR 相反的低反射共振凹陷。数值计算表明，MaGMR 的高灵敏度来源于强不对称共振模场分布以及波导内较低的传播角；与典型 GMR 相比，分析物...
本文报道了一种基于石墨烯与聚二甲基硅氧烷（PDMS）波导耦合的生物传感器制备方法。该传感器基于局部倏逝石墨烯耦合（LEGC）原理工作：PDMS 波导中的倏逝场对界面折射率变化高度敏感，当化学或生物物种结合到波导表面时，倏逝场分布发生偏移；石墨烯作为光电探测器，其光电流随波导内光强和倏逝场变化而改变。作者将选择性受体分子固定于 PDM...
为满足美国环保署非管制污染物法规（UCMR3）对水样内分泌干扰物（EDCs）的常规监测需求，本研究报道一种可重复使用的倏逝波适配体光学生物传感器，用于快速、灵敏且高选择性地检测环境水样中的17β-雌二醇（17β-estradiol）。该传感器将17β-雌二醇6-(O-羧甲基)肟-牛血清白蛋白（17β-E2-BSA）共价固定于光纤传感...
本文提出一种快速、高灵敏且低成本的锥形光纤生物传感器，可实现生物分子的无标记检测。该传感器利用锥形光纤腰区前两个传播模式之间的干涉效应，通过解调透射光谱的相位偏移来确定结合在锥形表面的生物分子。由于光谱条纹信号尖锐，且生物分子反应区相对较长，传感器表现出快速响应和高灵敏度。为深入理解不同生物分子对传感器的影响，作者对生物层厚度、折射...
汞离子（Hg2+）是一种高毒性且广泛存在的环境污染物，在环境和食品中需要快速、灵敏的现场检测方法。本文报道了一种基于倏逝波和DNA的生物传感器，用于快速、高灵敏地检测Hg2+，其采用直接结构竞争检测模式。在该体系中，共价固定于光纤传感器表面的DNA探针包含一段短寡核苷酸序列，可与荧光标记的互补DNA杂交；探针还含有T-T错配序列，可...
基于量子点(QDs)和全内反射荧光(TIRF)的新型生物传感平台实现了超灵敏DNA检测，对表面结合目标DNA的检出限达3.2 amol。可重复使用的传感表面通过异双功能试剂将链霉亲和素共价固定于光纤探针的自组装烷硫醇单分子层上制备；链霉亲和素作为通用结合元件用于固定生物素化单链DNA(ssDNA)。该ssDNA修饰光纤探针通过DNA...
本文报道了一种用于血清样品中蛋白质快速、低成本定量的组合锥形光纤生物传感器（CTFOB）浸没探针。该器件采用二极管激光激发和电荷耦合器件（CCD）光谱仪，基于夹心免疫分析技术。作为原理验证，作者将其用于定量估算血清中的白介素-6（IL-6）。探针可在狼疮和淋巴瘤患者血清中检测皮摩尔水平的IL-6；狼疮样品中IL-6估算浓度为5.9±...
沙门氏菌肠亚种是全球关注的食源性病原，需要在零售前快速、敏感地评估产品安全。由于沙门氏菌常与禽肉相关，本研究开发了一种倏逝波光纤检测法，用于检测蛋壳蛋和鸡胸肉中的沙门氏菌，并与时间分辨荧光（TRF）法比较。抗沙门氏菌多克隆抗体通过生物素-亲和素相互作用固定于光纤表面以捕获沙门氏菌；Alexa Fluor 647偶联单克隆抗体（MAb...
标准微生物水质检测方法需培养24小时以上，无法实现同日评估，增加公众暴露于粪便病原体的风险。本研究评估高容量中空纤维死端超滤与生物传感器检测联用，用于检测南加州海滩海水中肠球菌，以支持同日发布水质不佳通知。2007年5月至7月每周从4个采样点采集56份100 L超滤样品和100 mL直接采集样品。超滤后处理包括超声、微筛去除干扰颗粒...
传统表面等离子共振（SPR）传感凝胶层常通过沉淀、旋涂或全表面原位聚合等整体方法制备，并将抗体或受体共价固定于凝胶表面。由于激光仅探测共振点，这种方式在材料利用上较为浪费。本文提出利用 SPR 器件表面的倏逝波场能量，在激光探测点原位形成聚合物层，从而提高抗体、酶、适配体、聚合物或分子印迹聚合物等识别元件的利用效率。研究采用亚甲基蓝...
过去二十年，疾病已成为野生动物管理中日益重要的问题。充分的监测是疾病预防与控制的基础，因此野生动物管理对诊断方法的需求不断增加。本研究旨在评估一种经改造用于快速检测龟血浆中特异性抗体的便携式生物传感器，这些抗体反映龟曾暴露于阿加西丝支原体（Mycoplasma agassizii），该菌是龟上呼吸道疾病的病原。对储存血浆样本进行了两...
本文报道了利用集成光学（IO）微腔（MC）实现双光子激发荧光（TPF）倏逝激发的可行性。微腔通过腔内功率的谐振增强和导模的强二维限制，在倏逝场区域提供双光子吸收所需的高局域光强。数值估算表明，与长度等于微腔周长的常规直波导相比，微腔处的 TPF 强度可提高 10^4 倍以上，从而有望将紫外吸收发色团的检测限降至 10^-8 M。实验...