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...
Hybrid Tamm plasmon resonance excitation towards a simple and efficient biomedical detector of NaI solution.
本文提出一种基于Tamm等离子体（TP）共振的理论传感方案，用于检测不同浓度碘化钠（NaI）水溶液。所设计结构为{prism/Ag/cavity/(GaN/CaF2)15/air}，其中Ag层厚度30 nm、传感腔层厚度4.5 mm，在TE偏振、入射角50°条件下于近红外区形成单一TP/表面等离子体混合共振谷。检测原理是NaI溶液填...
Refractive index sensor with magnified resonant signal.
本文理论提出一种由掺杂量子点的聚合物与多孔硅构成的一维光子晶体折射率生物传感器结构，其构型为(loss/PSi/gain)N/sample/(gain/PSi/loss)N/substrate，并基于PT对称实现共振信号放大。在PT条件下，缺陷共振峰的透射率被显著放大：样品折射率为1.350、1.390、1.392、1.395、1....
Partial induced reorientation of 5CB in a liquid crystal microarray and a signal-on sensing assay for the detection of aflatoxin B1.
本文首次设计了一种基于液晶微阵列（LCM）的信号增强型生物传感器，利用微光谱光学传感信号检测黄曲霉毒素B1（AFB1）。该传感器由反蛋白石液晶聚合物（IO-LCP）薄膜和液晶分子5CB构成。AFB1与适配体CAFB1特异性结合后，释放互补单链DNA Cc-AFB1；释放的ssDNA与5CB氰基相互作用，诱导LCM薄膜中5CB从无序排...
Optical biosensors using plasmonic and photonic crystal band-gap structures for the detection of basal cell cancer.
生物光学中测量组织折射率是重要课题。本文提出两种用于癌细胞检测的新型光学生物传感器构型。该结构由一维光子晶体（PC）晶格与两条金属–绝缘体–金属（MIM）等离子体波导耦合构成；第二种拓扑采用锥形方法改善 MIM 等离子体波导与 PC 结构之间的匹配。位于结构中心的一维 PC 晶格在透射谱中产生具有锐利边缘的光子带隙（PBG），这些锐...
Accelerated Digital Biodetection Using Magneto-plasmonic Nanoparticle-Coupled Photonic Resonator Absorption Microscopy.
体液循环 microRNA（miRNA）生物标志物的快速、超灵敏且选择性定量，正日益用于癌症早诊、预后和治疗监测。纳米颗粒标签可实现无需酶促放大的数字分辨检测，检出限可达亚飞摩尔，但响应时间通常受分析物或纳米标签向传感表面扩散传质限制。本文提出磁激活捕获与数字计数（mAC+DC）策略，利用磁等离子体纳米颗粒（MPNPs）加速单分子传...
Photonic Crystal Effects on Upconversion Enhancement of LiErF
胆固醇是维持人体健康的重要物质，其浓度水平与多种疾病密切相关，因此准确监测胆固醇对临床诊断具有重要意义。本文构建了一种基于光子晶体增强上转换纳米颗粒（UCNPs）的非接触生物传感器，用于高灵敏、无干扰的胆固醇检测。作者将 LiErF4:0.5%Tm3+@LiYF4 UCNPs 与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）光子晶体（OPCs）复合，...
Design and Performance Analysis of Reconfigurable 1D Photonic Crystal Biosensor Employing Ge₂Sb₂Te₅ (GST) for Detection of Women Reproductive Hormones.
本研究提出一种新型一维光子晶体（1D PhC）可重构生物传感器，用于无标记检测女性生殖激素孕酮和雌二醇的不同浓度。传感器由Na3AlF6与CeO2交替排列构成，中心设置缺陷层，并在缺陷层两侧沉积相变硫族材料Ge2Sb2Te5（GST）。采用传输矩阵法对TE模式传输谱进行数值模拟，通过改变GST从非晶相到晶相，评估缺陷模式波长和强度随...