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...
诺如病毒是全球急性胃肠炎的主要病因，其快速检测对医学诊断至关重要。本文报道了一种用于检测诺如病毒病毒样颗粒（VLPs）的快速、灵敏且选择性光纤生物传感器。该传感器基于高灵敏长周期光纤光栅（LPFGs），其表面涂覆针对诺如病毒主要衣壳蛋白的抗体。作者验证了多种表面修饰方法，以实现蛋白受体在 LPFG 表面的可靠固定。在无标记方式下，该...
本文描述了一种对折射率传感具有高灵敏度的锥形单模-无芯-单模（SCS）结构。为提高光学生物传感器的特异性，作者通过原位生长法将脲酶包埋于沸石咪唑酯骨架材料（ZIF-8）中，形成 ZIF-8/urease 酶包埋膜，并沉积在无芯光纤上。通过在线监测尿素与沸石咪唑酯骨架中脲酶的结合，实现尿素的测定。折射率变化导致光纤生物传感器发生波长漂...
光纤传感器用于生化过程检测时，灵敏度受限于传感结构，提升困难。本文提出一种利用功能化改性磁性微球（MMSs）放大目标生化分析物效应的新型概念，以显著提高光纤传感器灵敏度，并以人绒毛膜促性腺激素（hCG）检测为例进行验证。研究将两种抗 hCG 抗体（抗 β 亚基和抗 α 亚基）分别固定于光纤传感器表面和磁性微球表面。样品中的 hCG ...
布鲁氏菌属细菌可引起人和多种家畜、野生动物布鲁氏菌病，快速且无需培养的临床样本检测方法具有重要价值。纳米材料光纤生物传感器（NOFS）能够以高特异性和灵敏度识别 DNA 杂交等分析物相互作用。本研究建立了一种 NOFS 检测方法，用于从培养物和感染小鼠组织样本中检测布鲁氏菌 DNA。将离子自组装多层膜（ISAM）偶联到长周期光纤光栅...
本文报道一种基于光纤的等离子体生物传感器，用于直接检测极低浓度双酚A。器件由总长2.3 cm的金纳米天线阵列构成，可产生耦合局域表面等离子体，并通过5'-巯基适配体共价修饰实现双酚A特异性识别。阵列制备在标准通信光纤的研磨段上，具有多路复用和远程传感潜力。在1 fM双酚A溶液中，传感器产生0.15±0.01 nm波长漂移，检出限为3...
近期，组成为 20CaO–20SrO–10Na2O–50P2O5（mol%）的磷酸盐玻璃被发现具有良好的生物材料潜力和适合拉丝的热学性能，为开发全生物可吸收光纤用于生物传感提供了基础。此前研究表明，CeO2 掺杂可提高该磷酸盐玻璃的折射率和稳定性。因此，本研究制备了含 1 mol% CeO2 的 SrO 系玻璃（Ce-1），并从中拉...
本文报道了一种基于刻蚀光纤布拉格光栅（EFBG）的凝血酶检测生物传感器。传感系统采用中心波长约1550 nm的光纤布拉格光栅（FBG），在48%氢氟酸中湿法刻蚀约27 min，使其对外界折射率（RI）的灵敏度达到17.4 nm/RIU。随后，为实现凝血酶的选择性检测，采用硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）和交联剂戊二醛对...
本文提出一种基于维纳效应（VE）和高双折射微光纤的高灵敏度萨格纳克干涉生物传感器。该传感器利用两个级联萨格纳克干涉仪实现灵敏度增强：一个干涉环由熊猫保偏光纤（PMF）构成滤波器，另一个由高双折射微光纤涂覆氧化石墨烯（GO）作为传感通道。作者对传感器灵敏度进行了理论分析并通过实验验证。仿真结果表明，其折射率灵敏度高于基于单个萨格纳克环...
嗜血杆菌（Histophilus somni）是引起牛和羊呼吸道及系统性疾病的条件致病菌，快速准确检测对区分病原并指导治疗至关重要。纳米材料光纤生物传感器（NOFS）可高特异、高敏感地识别DNA杂交等分析物相互作用，本研究将其用于检测培养物和临床样本中的H. somni DNA。作者在长周期光栅光纤表面制备离子自组装多层膜（ISAM...
光学纤维生物传感器与纳米技术的发展为开发原位、便携、轻便、通用且高性能的光学传感平台提供了机会。本文报道了在光纤表面沉积纳米级金属氧化物薄膜以激发损耗模共振（LMR），从而能够高精度、高灵敏度地测量光纤周围介质光学性质的变化，其灵敏度优于长周期光栅和表面等离子共振等无标记实时生物分子相互作用分析技术。结合D形光纤等特殊结构可进一步增...
将抗大肠杆菌多克隆抗体和荧光二抗固定在经3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷（GPS）预处理的硼硅酸盐玻璃纤维上。玻璃纤维一端由发光二极管（LED）发出平均波长627 nm的光，另一端由峰值灵敏度640 nm的超灵敏光电二极管检测。大肠杆菌与固定抗体结合后引起荧光变化，改变玻璃纤维的净折射率及光的内反射，消逝场中的光子能量变化被光电二...
本文提出并实验验证了一种基于光纤马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的无标记光学纤维生物传感器，用于检测牛血清白蛋白（BSA）浓度。该传感器在单模光纤内构建微腔，使入射光分为光纤芯导模和微腔模式，两束光重新叠加形成干涉。外部介质可通过连接微腔与光纤表面的微流道直接进入微腔，与光纤芯信号相互作用。器件采用飞秒激光微加工和化学刻蚀制备。该光纤干...
本文报道了一种基于氧化石墨烯（GO）纳米片功能化双峰长周期光纤光栅（dLPG）的超灵敏无标记抗体-抗原免疫传感器。GO连接层兼具高比表面积与优异光学、生化性质，为生物亲和结合提供理想界面。作者提出化学键合与物理吸附结合的GO沉积方法，使GO与光纤表面结合牢固、覆盖均匀，并具备稳定性、重复性和耐久性。AFM、SEM和拉曼光谱表征显示G...
本文提出并演示一种新型温度不敏感生物传感器，用于水中大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）的准确定量检测。传感器基于串联长周期光纤光栅（LPFG），通过使光栅工作于转折波长附近最大化表面灵敏度，并选择性激发具有相反色散特性的一对包层模，实现温度不敏感。实验得到标称温度灵敏度约1.25 pm/°C，可通过调节L...
本文报道一种基于长周期光纤光栅（LPG）的无标记光纤生物传感器，用于原位检测 DNA 杂交并实现 DNA 定量。该传感器采用商用光学测量组件构成简单的光学测量系统，利用 LPG 包层模共振波长随传感区周围折射率变化而漂移的原理，通过 DNA 探针固定在光纤表面后与目标 DNA 杂交引起界面折射率变化，从而获得波长位移信号。论文提出一...
本文报道了一种基于刻写在薄包层光纤（TCOF）中的过度倾斜光纤光栅（Ex-TFG）的高灵敏、高Q因子、无标记且选择性葡萄糖传感器。葡萄糖氧化酶（GOD）通过共价方式固定于光纤表面，并利用荧光显微镜和高精度光谱询问方法验证了酶固定的有效性。与长周期光纤光栅（LPG）和光纤表面等离子共振（SPR）葡萄糖传感器相比，Ex-TFG结构具有对...
本文制备了磁性荧光核壳结构纳米粒子 Fe3O4@SiO2(F)@meso-SiO2，并在其表面固定胆固醇氧化酶（COD），得到 Fe3O4@SiO2(F)@meso-SiO2@COD 纳米粒子。在 2.5%（v/v）APTES、2.0%（v/v）GA、15 mg 载体负载 10 mg COD、pH 7.0 条件下固定化效果最佳。所得...
长周期光纤光栅近年来已被有效用于生化传感领域。与其他无标记光学方法相比，长周期光栅（LPG）具有光纤特有的优势。本文采用将传输芯模与高阶包层模在其折返点（TAP）附近耦合的策略，除沉积在光纤上的传感与选择性生物层外，无需额外涂覆即可获得良好性能。文中讨论了 TAP LPG 的建模与制备。在光纤表面沉积 Eudragit L100 共...
对甲苯等污染物的测定对污染场地表征、修复过程监测和废水排放监控至关重要。光纤酶学生物传感器有望实现低成本、实时、连续的原位测量。本研究构建并表征了一种用于水溶液中甲苯浓度测定的光纤酶学生物传感器。其生物识别元件为表达于携带 pBS(Kan)TOM 质粒的大肠杆菌 TG1 中的甲苯邻位单加氧酶（TOM），换能器为涂覆氧敏感钌基磷光染料...