Encoding microcarriers for biomedicine.
高通量生物分析已成为现代生物医学研究与临床诊断的重要课题。基于编码微载体的流动编码方案为多路生物分析提供了可行策略。不同编码特性赋予微载体不同编码机制，通过解码微载体并量化检测信号强度，可实现生物传感器分析、药物筛选、细胞培养以及仿生器官芯片的构建与评价。本综述根据编码元件将微载体编码策略分为光学编码与非光学编码：光学编码包括荧光染...
Biomolecule-Based Optical Metamaterials: Design and Applications.
超材料通常指具有自然界不存在异常物理性质的人工电磁均匀结构，能够弯曲电磁波。其尺寸、形状和组成可通过工程化设计，以改变虹彩、颜色偏移、不同波长吸收等特性，并作为生物传感器使用。以碳水化合物、蛋白质和核酸等生物来源构建超材料，是一种低成本替代方案，可获得高产量和高得率。此外，这些生物材料的可塑性使其能够制备复合纳米颗粒、生物膜、纳米纤...
Photonic crystal based biosensors: Emerging inverse opals for biomarker detection.
基于光子晶体（PC）的反蛋白石（IO）阵列是无标记传感机制的重要基底之一。IO材料具有高度有序的三维微孔结构，近年来在蛋白质、DNA、病毒等生物分子检测的光学传感和生物应用中展现出吸引力。IO材料独特的光学与结构性质可简化多种生物传感器研究中用于即时检测（POCT）的非破坏性光学检测能力。本文作为纳米技术、生物学、化学与医学科学之间...
Photonic-Plasmonic Nanostructures for Solar Energy Utilization and Emerging Biosensors.
全球能源、环境与健康危机要求发展无污染可持续能源和下一代生物诊断方案。能在纳米尺度操控和限制光的光学功能纳米结构，已成为太阳能转换与生物传感的重要候选平台。本综述重点回顾光子与等离激元纳米结构在光伏、光热转换和光催化等太阳能转换应用中的最新研究进展，并探讨将光子与等离激元纳米结构结合以构建高效太阳能转换系统的策略。文章还讨论基于光子...
Optical biosensors: an exhaustive and comprehensive review.
光学生物传感器通过生物识别元件与光学换能器相结合，将生物分子相互作用转换为可测光学信号，在临床诊断、药物发现、食品过程控制和环境监测中具有重要价值。相比传统标记方法，其前处理简单，且不易改变目标分子性质，具有灵敏度高、抗干扰能力强、稳定性好、可靠性高以及易于芯片化集成的优势。本综述全面总结光学生物传感器技术进展，涵盖表面等离子共振（...
Recent advances in merging photonic crystals and plasmonics for bioanalytical applications.
光子晶体（PhC）与等离激元纳米结构能够在纳米尺度调控光与生物分子的相互作用。基于光子晶体和等离激元现象，已发展出多种分析技术，并应用于生物科学、临床诊断、药物发现和环境监测等领域。过去数十年中，光子晶体与等离激元技术各自发展，各有优缺点；将二者结合可显著提升生物传感器性能并扩大分析物的线性检测范围。本文综述了将光子晶体与等离激元纳...
Tunable optical filters with wide wavelength range based on porous multilayers.
本文提出一种基于多孔硅光子晶体的微机械可调谐光学滤波器（TOF）新概念。该器件利用多孔硅一维光子晶体作为布拉格反射器或渐变折射率滤光片，通过快速机械倾斜和可逆孔填充实现工作波长约±20%的调谐，频率可达千赫兹。倾斜使共振峰蓝移，孔填充液体或气体使有效折射率增加而红移，二者结合可将调谐范围扩大到200 nm以上，或用于工作波长精细调节...
Functionalised porous silicon as a biosensor: emphasis on monitoring cells in vivo and in vitro.
多孔硅光子学是复杂流体环境中高灵敏、高选择监测生物分子的理想平台。该文综述了多孔硅光学生物传感器从早期亲和传感到单细胞活性监测及光子微粒生物医学应用的发展。多孔硅可通过电化学阳极氧化制备，具有可调孔隙率、折射率和光子晶体结构，如单层薄膜、微腔、Rugate 滤光片和 Bragg 反射镜。生物分子结合孔壁或进入孔内会改变有效折射率，引...
Optical biosensors based on semiconductor nanostructures.
随着半导体基纳米结构在尺寸、形貌和组成上可精确制备，其独特的光物理与化学性质使其在生物传感领域受到广泛关注。通过表面修饰，这些纳米结构可获得更好的水溶性、生物相容性和生物识别能力，从而与生物分子形成杂化体系。本文综述了半导体纳米结构在光学生物传感中的主要应用，重点讨论量子点作为荧光生物探针的机制与优势，包括尺寸可调的窄带发射、宽吸收...
Color me sensitive: amplification and discrimination in photonic silicon nanostructures.
本期新论文讨论了多孔硅材料体系中生物传感器器件制备的若干关键问题，结果聚焦于在多孔硅基质中固定特定底物后，对蛋白酶活性进行光学检测。文章提出解决多孔微传感器重要局限性的方案：通过化学稳定传感器以抑制腐蚀引起的零点漂移，通过表面修饰降低非特异性蛋白结合，并在传感方案中引入催化反应以增强光学响应。多孔硅可通过电化学刻蚀形成一维光子晶体，...