Comparison of Illumination Methods for Flow-Through Optofluidic Biosensors.
光流体生物传感器因能在小体积样品中实现快速、高灵敏度检测，已成为重要的医学诊断工具。此类器件在临床场景中的实用性不仅取决于检测灵敏度，还取决于无源芯片与光源之间对准的难易程度。本文采用一个已通过实物器件数据验证的模型，比较了三种顶部照明方式——窗口照明、激光线照明和激光点照明——在对准容差、功率损耗和信号质量方面的表现。模型模拟了荧...
Performance Comparison of Flow-Through Optofluidic Biosensor Designs.
光流体流通式生物传感器正用于单颗粒检测，尤其作为病原体诊断工具。芯片灵敏度受设计参数、照明方式（侧照明与顶照明）以及流场构型（抛物线流、二维流体聚焦2DHF和三维流体聚焦3DHF）影响。本文建立并验证了综合考虑光学、波导、荧光和流体动力学的模型，用于比较不同设计组合的信号差异。模型结果与物理器件实验一致：侧照明3DHF设计产生最强且...
Simple, rapid, and sensitive on-site detection of Hg
快速灵敏检测环境与饮用水中的汞离子（Hg2+）至关重要，因其不可降解、生物富集且高毒。本文报道了一种便携式倏逝波光流体生物传感器（EWOB），用于简单灵敏地检测水样中的 Hg2+。该传感器以荧光标记 poly-A DNA 链（CY-A14）为信号报告分子，以淬灭剂标记 poly-T DNA 链（BQ-T14）为生物识别元件。CY-A...
Optofluidic biomolecule sensors based on a-Si:H microrings embedded in silicon-glass microchannels.
大规模、低成本地制造高灵敏度传感器，用于实时检测生化物和分子物质，为生物分析筛查与医学诊断提供了新机遇。平面集成光子谐振器具有小尺寸、可空间与波长复用、可在晶圆级与微流控系统集成的优点，已成为这些应用领域的有前景传感平台。本文实现了一种光流体无标记生物传感器，其核心是嵌入硅/玻璃微流道中的氢化非晶硅（a-Si:H）微环谐振器，微流道...
Integrated hollow microneedle-optofluidic biosensor for therapeutic drug monitoring in sub-nanoliter volumes.
治疗药物监测（TDM）通常需要疼痛性采血。本文提出一种微创且近乎无痛的替代方案，利用空心微针采集小于1 nL的皮层液（ISF）以测定药物浓度。微针内腔经功能化，在采样过程中作为微反应器，直接捕获并结合同类目标药物，无需样品转移。将该微针与光流体器件集成，可通过简单吸收方案快速、高灵敏度地定量药物分析物。目前万古霉素检测通常需50–1...
Multi-Pixel Photon Counters for Optofluidic Characterization of Particles and Microalgae.
本研究开发了一种用于研究微米级颗粒和不同微藻种类的光流体生物传感器。该系统由带有人字形（chevron）沟槽的微通道组成，鞘液可在核心流两侧形成流体聚焦，使样品在通道中心单列通过检测区。器件采用新一代高灵敏度光电探测器——多像素光子计数器（MPPC），其具有高增益和极小体积。实验检测了两种尺寸的高强度荧光微球（3.2 μm和10.2...
Design of an optofluidic biosensor using the slow-light effect in photonic crystal structures.
作者提出一种基于光子晶体（PhC）结构选择性液体浸润的光流体生物传感器架构。该传感器由光子晶体平台上的半环腔与光流体慢光波导耦合构成，利用选择性浸润波导两侧空气孔形成低色散慢光区，使群指数 ng≈10 且群速度色散接近零，从而增强光场能量密度和光-物质相互作用。生物样品浸润环腔传感区后引起局部折射率变化，导致环腔共振波长发生漂移，通...
Nanoporous polymer ring resonators for biosensing.
光学谐振器件因能将电磁能量集中于小模体积并支持多路检测，成为无标记生物分子传感器的有前景平台。当前光学生物传感器的基本局限在于生物分子相互作用通常局限于谐振器件表面，而最强电磁能量被限制在波导核心内。本文报道了一种由环形谐振器与总线波导耦合构成的纳米多孔聚合物光流体器件。通过纳米压印制备聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯复合波导，并用二甲基...
A multiplexed optofluidic biomolecular sensor for low mass detection.
光学技术因可在含水环境中进行高保真测量、受背景溶液pH和离子强度影响小，并支持无标记检测，而适合原位生物分子传感。近年来，高Q值光学谐振生物传感器受到关注，其窄线宽可分辨极小结合质量，从而获得很低的检出限；但多数谐振电磁能量被限制在固体导光结构内，与结合物质重叠有限，限制了器件灵敏度。本文提出一种新型光流体生物传感器平台，集成独特的...