本文报道一种用于从液体样品中无标记检测细胞的快速、准确光学方法。该方法基于单模光纤直接出射的锥形激光与从平面玻璃表面反射的光之间的干涉。玻璃表面经抗细胞抗体功能化，样品中目标细胞结合到该表面后改变反射光束，并进一步改变干涉图案；通过记录和解析图像变化即可判断样品中是否存在细胞。作为概念验证，作者使用 U937 细胞悬液，并将玻璃腔室...
为实现慢病诊断和治疗药物监测中低浓度生物标志物的快速无标记检测，本文提出一种多用途光学生物微机电系统（BioMEMS）传感平台。该平台以高灵敏度MEMS悬臂梁为换能器，利用其表面应力响应将生物识别事件转换为机械位移，并通过可调光学干涉系统、CCD相机和图像处理算法精确记录纳米级位移，从而识别分析物类型并定量其浓度。通过更换生物受体并...
多孔硅（PSi）因比表面积大和独特光学性质，近年来被广泛用作生物传感器。然而，多数PSi生物传感器采用封闭端多孔层，分析物向孔内扩散受限，导致灵敏度低、响应速度慢。为克服这些不足，作者采用电化学刻蚀和标准微加工技术制备了多孔硅膜（PSiM）。本工作利用PSiM对蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）裂解物进行光学检测。检测前...
多孔硅（PSi）薄膜因高比表面积和独特光学性质，被广泛用于无标记光学生物传感。本文针对 PSi 生物传感器在实际应用中灵敏度受限的问题，建立了同时描述体相扩散、孔内受限扩散和探针-靶标结合动力学的理论模型，并与忽略孔内扩散的平面模型及多组 PSi 适配体/免疫传感器实验结果进行比较。研究以反射干涉傅里叶变换光谱（RIFTS）实时监测...
金纳米颗粒层（AuNPLs）可将金纳米颗粒（AuNPs）的形貌、光学与电学性质和特定表面形貌耦合，适用于生物传感、药物递送和光热治疗等。本文报道通过层层（LbL）纳米组装正电荷聚电解质聚丙氨基盐酸盐（PAH）和负电荷柠檬酸包覆AuNPs，在多孔硅（PSi）干涉仪和分布式布拉格反射器（DBR）上构建AuNPLs，用于（生物）传感。Au...
本文报道了一种基于硝酸纤维素薄层传感表面的紧凑型光学生物芯片，用于干眼病相关基质金属蛋白酶9（MMP9）的原位无标记检测。该芯片首次集成三个干涉式生物光子传感单元（BICELL），由SiO2和SU-8光刻层构成干涉换能结构，并在SU-8表面旋涂硝酸纤维素作为生物传感表面。通过Milli-Q水清洗激活表面后，蛋白A以静电作用固定于硝酸...
本研究开发了一种孔径/孔面积可控的基于阳极氧化铝（AAO）纳米结构的光学生物传感器。随着AAO孔径增大，其晶胞尺寸增大，非孔面积增加，从而可固定更多抗体。AAO表面抗体数量的增加使抗原-抗体结合引起更大的表面折射率变化，有利于痕量抗原检测。该传感器通过局域表面等离子共振（LSPR）现象放大两束垂直入射反射波形成的干涉波，实现高灵敏度...
快速检测目标细菌对保障食品安全和预防食源性疾病至关重要。本文报道了一种用于在复杂食品工业过程水中鉴定和定量大肠杆菌（Escherichia coli，E. coli，作为模型指示菌）的光学生物传感器。该传感器基于纳米结构氧化多孔硅（PSi）薄膜，并在其表面功能化抗 E. coli 特异性抗体。将传感器直接暴露于新鲜切配果蔬加工线采集...
本文报道了一种基于纳米结构多孔硅（PSi）Fabry–Pérot薄膜的通用生物传感平台，用于通过酶活性抑制无标记监测水溶液中的痕量重金属离子。首先，将辣根过氧化物酶（HRP）固定于氧化多孔硅（PSiO2）纳米结构中，并通过反射干涉傅里叶变换光谱实时监测其催化活性。光学研究表明，HRP-PSi对Ag+、Pb2+和Cu2+具有较高选择性...
本文报道了一种基于衍射的光学生物传感器，通过在硅片热氧化二氧化硅（SiO2）表面刻蚀光学光栅，构建稳定的共光路衍射光学天平（diffractive optical balance, DOB）。该器件工作在缺失衍射级次附近，并通过引入相位偏置使系统处于非零位（off-null）状态，从而在保持低背景的同时获得对累积分子层厚度呈线性的高...
本文提出一种基于纳米结构阳极氧化铝（AAO）基底的高灵敏生物传感器设计。在 AAO 基底上沉积金后，器件同时具有光学干涉和局域表面等离子共振（LSPR）特性，利用这两种不同光学性质可克服类似生物传感器灵敏度、选择性和动态范围有限的问题。作者通过两步阳极氧化制备均匀周期性纳米孔晶格 AAO 模板，并通过向模板中加入生物分子后光学响应的...
无荧光生物传感器阵列可直接测量蛋白表面密度，无需荧光或酶标记，因而能提供定量且一致的信号。然而，由于非特异性结合，少数无荧光蛋白阵列在高背景样品（如血清）中成功应用。本文测试了基于光学干涉的BioCD作为无荧光生物传感器，并利用96孔抗PSA微阵列在患者血清中检测前列腺特异性抗原（PSA，前列腺癌生物标志物）。通过丁醛表面化学、席夫...
本文报道了一种基于旋转光盘的生物传感器平台 BioDVD。该平台利用数字多功能光盘（DVD）光学系统，通过检测由多层薄膜结构反射光的光干涉信号变化来无标记监测生物分子相互作用。传感器由介电层、金属层和光学相变薄膜构成，利用厚薄两层金膜之间形成的驻波以及相变层对光学干涉腔的调控，使反射光强度对传感表面微小折射率变化高度敏感。作者在该平...