本文提出一种高灵敏度且热稳定的光子晶体（PhC）生物传感器，用于癌细胞的高精度检测。该传感器采用方格排列的硅棒阵列（棒半径0.1 µm），在1.2–2.1 µm范围内具有光子带隙，并设置两条线缺陷波导分别作为输入和输出光路。其核心为一种眼形缺陷腔，腔内沿眼形边界及中心类似虹膜区域布置嵌入硅棒，用于容纳待测分析物。当分析物折射率发生变...
本文提出一种基于可调微机电系统（MEMS）超材料结构的无标记生物传感器。该结构由一维超材料光栅组成，包含可动与固定纳米指；光学检测中的可动单元是MEMS结构的一部分，由表面应力效应驱动。当修饰悬臂梁表面发生生物结合时，悬空光学纳米带发生位移并改变光栅图案，使斜入射光下超材料的光学响应显著变化，共振波长谱发生偏移。模拟结果显示，该传感...
贫血是资源受限地区的重要公共卫生问题，依赖血液血红蛋白（Hgb）检测会阻碍贫血筛查、风险分层和干预，因此需要有效、低成本且可扩展的技术。EzeCheck 是印度开发的一种非侵入式便携设备，利用指尖生物传感器预测 4 岁及以上人群血红蛋白水平。本研究旨在：(i) 以自动全血血细胞分析仪 Sysmex XN 1000 为金标准评估 Ez...
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...
本文提出一种基于表面应力传感方法并耦合高灵敏光学传感系统的BioMEMS生物传感器，用于诊断多种生物分子。该MEMS换能器由固定-固定SU8微梁构成，梁表面固定生物受体，梁中心连接环谐振器（RR）滤波器。当样品中的目标生物分子与受体结合时，会在梁表面诱导表面应力，使微梁发生弯曲变形，并带动环形波导相对主波导产生位移。该位移改变RR的...
本文报道了一种用于蛋白质检测的无反射层纳米颗粒掺杂光纤生物传感器，并以凝血酶作为模型蛋白进行验证。该传感器以光纤作为基底和光传输通道，在光纤敏感区引入纳米颗粒掺杂层，使光场与纳米颗粒发生相互作用，形成对表面结合事件敏感的光学响应区。当目标凝血酶与固定在敏感区上的生物识别元件结合后，局部光学特性发生变化，导致光纤输出端的光学信号发生可...
痛风影响超过800万美国人，表现为剧烈疼痛，晚期可致骨侵蚀和关节破坏。本研究报道了一种用于痛风管理的光学酶促尿酸生物传感器的制备与表征，并通过调节水凝胶基质性质优化其响应。传感器将氧猝灭磷光探针与氧化还原酶共同固定于生物相容共聚物水凝胶基质中。研究表征了光谱性质和水凝胶溶胀，并评估了尿酸生物传感器的响应灵敏度与长期稳定性。结果表明，...
本文提出一种以牛血清白蛋白（BSA）为探针、液晶（LC）为信号报告器的新方法，用于在中性 pH 条件下检测水样中的重金属离子。BSA 作为多齿配体，可识别多种金属离子。传感器通过在 DMOAP 修饰玻璃片上固定 3 µg/mL BSA 溶液制备。无重金属离子时，偏振光学显微镜下呈暗色光学图像；存在重金属离子时，暗色图像转为亮色。该光...
导模共振（GMR）效应因共振线宽窄、效率高而被广泛用于生物传感，但多数GMR传感器未对品质因数（FOM）进行优化。本文提出一种用于优化GMR传感器FOM的有效设计方法，结合解析模型与数值模拟，系统研究了“光栅–波导”型GMR传感器在波长检测和角度偏移检测方案下的FOM。与先前报道相比，该方法获得了更高的FOM值。对于“波导–光栅”型...
本文报道了一种基于切割光纤端金双纳米孔（DNH）光镊的纳米颗粒捕获与光学检测方法。作者将DNH结构直接制备在SMF-28e单模光纤的切割端，利用980 nm激光通过光纤传输至纳米孔，无需显微镜物镜或复杂自由空间光学系统。当单个20 nm或40 nm聚苯乙烯（PS）球被捕获进入DNH间隙时，孔径内介电常数增加，导致透射光强出现阶跃；4...