倾斜光纤布拉格光栅（TFBG）兼具光纤布拉格光栅与长周期光纤光栅的优点，在生化传感领域受到广泛关注。钙调蛋白（calmodulin, CaM）广泛分布于真核细胞，可调节腺苷酸环化酶、鸟苷酸环化酶等酶，并介导细胞增殖、环核苷酸代谢等过程；体内CaM水平异常会影响代谢、神经生长和记忆，因此检测其浓度具有重要意义。本文提出并实验验证了一种...
在新冠疫情背景下，开发新型生物传感器具有重要意义。本文对两种光纤表面等离子共振（SPR）生物传感探针构型进行理论建模：金属/氧化锌/MXene 和金属/氧化锌:钯/MXene。探针采用塑料包层石英（PCS）光纤，去除一段包层并镀铝，再沉积氧化锌（ZnO）或氧化锌:钯（ZnO: Pd）纳米复合层及 Ti3C2Tx MXene 外层，利...
针对新冠疫情中欠发达地区对低成本、高稳健生物检测方法的迫切需求，本文提出一种无需昂贵复杂仪器、仅依赖手持小型器件的 SARS-CoV-2 标志物蛋白检测方法。将一段光纤电缆剥离原包层，使激光在裸硅芯段发生泄漏；当剥离段表面发生生物传感过程时，可形成新的水凝胶包层，从而恢复光纤激光输出。固定在剥离段表面的短肽探针可从血清样品中共价捕获...
本文在光纤端面构建石墨烯场效应晶体管（GFET），开发集成光学/电学双读出生物传感器，用于检测目标单链DNA（tDNA）。通过磁控溅射和激光刻蚀在光纤端面制备两个相互隔离的金电极，分别作为漏极和源极，并在其上转移石墨烯薄膜形成FET通道。将6-羧基荧光素（6-FAM）标记的探针适配体固定于石墨烯表面，用于特异性捕获tDNA；引入氧化...
为克服传统局部表面等离子共振（LSPR）光纤传感器中表面覆盖率低和颗粒聚集限制灵敏度与分辨率的问题，本文提出一种简单自组装模板技术，利用纳米级厚度的聚苯乙烯-b-4-乙烯基吡啶（PS-b-P4VP）嵌段共聚物层，在光纤表面形成高均匀性和高密度33 nm金纳米颗粒（AuNP）单层，用于LSPR传感。该PS-b-P4VP模板方法的LSP...
光纤生物传感器在公共卫生、环境科学、生物工程、疾病诊断和药物研发中受到广泛关注，生物分子的准确检测对控制疾病传播和监管决策具有重要意义。在众多光纤传感器中，基于特种光纤的光纤生物传感器具有生物相容性好、体积小、测量分辨率高、稳定性好和抗电磁干扰等优点。本文系统综述了四类基于特种光纤的干涉仪生物传感器：马赫-曾德尔干涉仪（MZI）、迈...
本研究开发了一种基于漆酶固定化硅烷化荧光碳点的光纤生物传感器，用于检测多巴胺并实现神经母细胞瘤细胞多色成像。作者采用微波辐照法以姜黄素和N,N-二甲基甲酰胺为前驱体合成碳点（CDD-CDs），再用3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）进行硅烷化得到APT-CDs，并通过戊二醛活化后共价固定漆酶构建生物探针。CDD-CDs、APT-CD...
新冠疫情快速、低成本诊断对识别感染者尤其是无症状者、阻断本地传播至关重要。作为RT-PCR的替代手段，基于抗体的层析血清学检测因假阳性较高而帮助有限。本文提出利用可现场部署/便携的等离子体光纤吸收生物传感器（P-FAB）平台，对唾液中SARS-CoV-2病毒颗粒进行一步法、免洗检测，仅需最少样品前处理。P-FAB基于U形弯曲多模光纤...
本文报道了一种用于食品中大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）检测的二氧化钛（TiO2）涂层蚀刻长周期光栅（e-LPG）光纤生物传感器。该传感器基于单模光纤长周期光栅，通过氢氟酸蚀刻包层增强倏逝场，并在光栅区沉积40 nm TiO2薄膜，利用扫描电子显微镜确认薄膜形貌。识别元件为共价固定于TiO2涂层表面的T...
提出一种低成本、无标记的光纤生物传感器，用于纳摩尔浓度磷脂酶A2（PLA2）检测。传感器由烷氧基硅烷修饰的侧抛光光纤（SPF）构成，表面涂覆4′-戊基-4-氰基联苯（5CB）液晶并自组装磷脂（L-DLPC）。PLA2水解L-DLPC引起5CB分子重排与再分布，使光纤相对传输光功率（RTOP）下降。RTOP变化5 dB的响应时间与PL...
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...
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...
本研究展示了在锥形光纤元件（OFE）上固定假单胞菌 Pseudomonas putida TVA8 生物发光报告菌，实现对甲苯的重复检测。生物发光细胞层附着于经(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷（APTES）修饰的抛光石英表面。通过五种不同形状 OFE 验证了探针制备与使用的可重复性；OFE 形状对测得生物发光强度影响较小，透射率为1.4...
本文报道了一种用于水溶液中汞离子（Hg2+）检测的荧光光纤传感器。该传感器以荧光素标记的富胸腺嘧啶（T）寡脱氧核苷酸（ON）序列为识别材料，并将其直接固定于锥形光纤尖端。当存在 Hg2+ 时，T–Hg2+–T 错配形成并淬灭标记荧光素的发射，从而实现 Hg2+ 的测量；与常见设计不同，该传感器无需荧光淬灭剂或互补 ON 序列。传感器...
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...
本研究构建了一种便携式自动化荧光微阵列生物传感平台（FMB），用于现场平行检测多种分析物。该平台采用紧凑混合光学结构、微流控和微阵列生物传感器。其中，由1×4单模光纤耦合器（SFC）、四个光纤开关和单-多模光纤束耦合器（SMFBC）组成的混合光学结构首次用于传输激发光并收集、传输多通道荧光信号。通过控制光纤开关，基于时间分辨效应，仅...
本文报道了一种基于等离子体光纤束的远程多路生物分子相互作用检测概念。该光纤生物传感器由直径约300 µm、包含6000根独立光纤的束构成；经刻蚀和金属化后，每根光纤表面具有特定等离子体性质。光纤表面的表面等离子共振（SPR）现象可通过光与等离子体耦合变化引起回反射光强度改变，从而测量生物分子相互作用。作者利用新型聚合物3D打印微悬臂...
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...
本文报道了一种基于光纤的三维纳米结构局部表面等离子共振（FO-LSPR）生物传感器。该传感器以氧化锌（ZnO）纳米线和金纳米颗粒（AuNPs）构建高灵敏等离子体传感界面，主要优势包括扩展传感面积、纳米线光捕获效应以及基于光纤的简单光学系统。作者通过水热法在光纤横截面生长 ZnO 纳米线，并将 AuNPs 固定于纳米线上，形成三维纳米...
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 ...