集成光流控器件因能结合微流控小体积流体处理与光子结构分析能力，成为快速生物传感器研究热点。本文报道了一种基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）的芯片，集成两个片上流体分布式反馈（DFB）染料激光腔，并与正交分析物通道耦合，用于多重荧光激发。一个DFB光栅填充溶于二甲基亚砜（DMSO）的4-(二氰亚甲基)-2-甲基-6-(4-二甲氨基苯乙烯基...
本文报道一种光流控器件，利用光散射力和梯度力在具有300 nm厚薄膜的微通道中捕获颗粒。片上波导将光导入微流控捕获通道，辐射压力将颗粒推入凸起腔，使其与液流隔离。论文提出两种设计：正交力设计仅使用光散射力进行粒子操控；梯度力设计同时使用光散射力和光梯度力。作者对两种设计的捕获性能进行了建模，并给出典型工作条件下的捕获效率：正交力设计...
集成生物传感器平台因能缩短样本到答案时间而备受关注。将尽可能多的生物传感器过程与功能整合到单一芯片中，可提升即时检测设备的便携性与部署速度。生物标志物检测的样品制备与传感通常在不同装置上完成，易引入污染、样本损失和误差。本文报道一种完整实验室芯片系统，集成样品制备、片上光流控染料激光器和光学检测。首先展示片上分布式反馈（DFB）染料...
本文报道了一种在硅芯片上制备并利用光流控粒子操纵平台的方法。该平台在微流道中集成了一层300 nm厚的二氧化硅纳米膜。制备过程首先刻蚀硅微流道，并通过热氧化将硅侧壁转化为二氧化硅；随后利用毛细作用使牺牲性光聚合物SU-8 2000.5自发填充通道并形成弯月面，再以该聚合物为模板通过等离子体增强化学气相沉积生长二氧化硅膜，最后去除牺牲...
高灵敏度且易于微加工集成使硅光子成为诊断生物传感器的重要技术。本文提出一种基于二氧化硅（SiO2）的光流控平台，其平面固体芯（SC）波导与液体芯（LC）波导正交交叉，液体芯采用高折射率碘化锌（ZnI2）盐溶液。该结构使荧光颗粒的发射光更均匀地耦合进液体芯导模，并低损耗传输至片外探测器，从而显著提升单颗粒荧光检测性能。实验实现信噪比提...
本研究构建了一种可重复使用的光流控即时检测平台（OPOCT），将倏逝波荧光技术集成到全光纤光流控系统中。该平台结构紧凑、便携，无需复杂昂贵步骤即可用于血清生物标志物的现场敏感测定。借助激发光与荧光的高传输效率，平台对荧光标记抗体的检测灵敏度达90.9 pM，并基于所提理论定量了胆甘氨酸（CG）与抗CG抗体的亲和常数。采用冻干荧光标记...
微工程与微纳制造技术为开发低样本量、集成化、自动化且成本较低的生物传感系统提供了重要途径。除电子束光刻、模板光刻、纳米压印光刻和蘸笔光刻外，基础光刻因制造简便、设备要求低且可制作亚微米级图案，被广泛用于微工程传感系统设计。本文综述了三类微工程生物传感器：基于微/纳图案化、微流控和微机电系统（MEMS）的传感器件。微/纳图案化技术可制...
基于液体填充波导的片上生物光子诊断平台主要用于荧光和拉曼光谱检测，其核心挑战是在弱分析物信号与多种背景信号之间实现高灵敏度区分。主要背景来源包括激发光源的强窄带散射光和波导包层材料产生的弱宽带光致发光。本文综述了基于反谐振反射的固体核心与液体核心滤波结构，并将其与波导集成以衰减不需要的波段。优化生物传感器的关键标准包括：选择可最小化...
灵敏度分析是片上实验室系统设计的重要方面。本文针对集成光流控荧光生物传感器，提出用数学公式计算流体间隙的最佳宽度，使传感器灵敏度达到最大，该最佳宽度对应特定模式光斑尺寸。研究还表明，传感器灵敏度受光耦合效率影响，而耦合效率随流体间隙宽度、流体折射率以及高阶模的变化而变化。论文采用有效折射率法设计银离子扩散玻璃集成通道波导，并在扩散区...