本研究提出一种基于拓扑边缘态与石墨烯异质结构的人血清白蛋白（HSA）光学生物传感器。该传感器利用光子晶体异质结中激发的光学拓扑边缘态，在195.5 THz通信波段形成深度大于95%的尖锐反射谷，并对传感层折射率变化表现出高响应性；同时借助石墨烯费米能级调制实现电导率动态调控，从而获得可调传感特性。数值结果表明，拓扑边缘态具有强局域场...
快速准确的细菌检测对医学、食品工业和环境监测至关重要。本文报道了一种基于培养基颜色变化的光学传感器，利用细菌代谢产物引起的光学相互作用。所提出的原型基于甘露醇盐琼脂（ASM，金黄色葡萄球菌选择性培养基）的光透射原理。随着细菌生长，培养基发生厚度变化，尤其是颜色变化，可在由简化发光二极管（LED）提供照明的特定波长下进行光学测量。该传...
液体活检（LB）因微创、可重复和能动态监测肿瘤演变，已成为癌症诊断的重要方向。本文综述了光学生物传感器在液体活检中的进展，重点评估其检测循环肿瘤细胞（CTCs）、细胞外囊泡（EVs）、外泌体、循环肿瘤DNA（ctDNA）和microRNA（miRNAs）等生物标志物的能力。与传统以传感器为中心不同，本文采用反向映射策略，从乳腺癌、前...
本研究提出一种用于检测白细胞介素-6（IL-6）的新型光学生物传感器。IL-6是参与多种病理过程的关键细胞因子。传感平台由多孔硅（PSi）纳米结构基底构成，并在其表面修饰约5 nm厚的分子印迹聚合物（MIP），从而赋予对IL-6的高选择性与高灵敏度。制备过程包括对硅片进行电化学刻蚀以形成多孔结构，随后通过电沉积构建MIP层，使其能够...
近年来，纳米技术推动生物传感发生范式转变，纳米等离子体生物传感器将纳米材料与表面等离子共振（SPR）及局域表面等离子共振（LSPR）相结合，用于医学诊断、食品安全和药物发现中的关键检测需求。基于金、银等金属的纳米结构具有增强的光学与电子性质，可在极低浓度下检测生物分子。尽管其变革潜力显著，但稳定性、重现性、成本效益和规模化仍是限制其...
高精度偏振测量对传感与成像应用至关重要，尤其适用于生理范围（50–400 mg/dL）的葡萄糖监测。传统方法通常依赖磁光或液晶偏振调制器，需要较高电压或电流，限制了其在可穿戴或植入式器件中的实用性。本文提出一种偏振切换技术，使光在两个离散偏振态之间交替，从而提供具有微型化潜力的低功耗替代方案。采用该方法，在生理葡萄糖范围内实现了 7...
多孔硅（PSi）薄膜在硅基底上的生物传感应用已被广泛研究，尤其适用于多种分析物的无标记光学检测。然而，封闭纳米孔中的质量传输限制使这类传感器难以实现快速响应和低检测限。本文提出一种提高PSi中分子传输效率的策略：将开放端PSi自由膜置于纸基底上，构建流式传感器体系。纸基底不仅提供结构支撑，还通过毛细作用使溶液无需外部泵和微流控通道即...
本文提出并理论模拟了一种基于开环谐振器（SRR）的多模折射率（MMRI）等离子体光学传感器，用于检测多种脑癌细胞。该传感器采用有限差分时间域（FDTD）方法模拟，在1500–3500 nm反射谱中呈现双共振模式，实现了多模等离子体生物传感。通过详细参数分析，优化关键尺寸参数，并利用金、银、铝的共振特性实现可调且高灵敏的光相互作用。第...