乳腺癌基因合成序列的灵敏定量检测对相关生物传感研究至关重要。针对传统传感器检测超低浓度局限，本研究开发了一种新型光纤生物传感器，结合纳米材料敏化与纳米颗粒信号放大策略。制备了基于单模光纤–细芯光纤–多模光纤–单模光纤结构的光纤传感器，并用黑磷（BP）纳米界面进行功能化。通过盐老化法将巯基修饰互补DNA（cDNA）共价固定于金纳米颗粒...
通常光纤生物传感器的响应分析主要关注光谱幅度和波长漂移，因此未充分利用整个光谱范围。若利用完整光谱，则可挖掘其中包含的更多信息以提升传感器性能，但这需要处理每个测量光谱中的大量数据。降维技术可简化该任务，同时需确定哪些光谱区域提供关键信息。特征缩放是机器学习中的数据预处理工具，用于调整变量数值尺度，使各特征具有可比权重，并突出信息量...
本文报道了一种基于锌、铜、钴金属氧化物纳米粉涂层的光纤半分布式干涉仪（SDI）生物传感器，用于检测肾脏疾病生物标志物模型系统。纳米粉涂层与SDI平台结合，在保持高灵敏度的同时提高了测量重复性。传感器制备简单，仅需一次光纤熔接并在光纤末端切割形成反射端面。为实现生物标志物的特异性检测，在探针表面固定了单克隆抗体。该传感器可在1 aM至...
快速、准确地测定细胞内目标蛋白可为疾病早期诊断、药效评价和病理生理机制研究提供关键信息。传统 Western blot 方法步骤复杂、耗时长且仅为半定量。本文设计并制备了一种锥形七芯光纤（TSCF）生物传感器。通过在 TSCF 表面固定蛋白激酶 B（PKB，又称 AKT）抗体，该微光纤传感器可定量检测低至 0.26 ng/mL 的 ...
结核病仍是全球重大健康挑战，快速、便携、灵敏且准确的诊断方法尤为关键。痰培养是结核诊断金标准，但耗时长且依赖高级实验室。本文提出一种快速、便携、低成本的光纤传感器，用于检测患者尿液中的结核生物标志物脂阿拉伯甘露聚糖（LAM）。该传感方法基于相位偏移腔环下光谱（PS-CRDS），在由两个光纤布拉格光栅构成的光纤腔中，将锥形光纤熔接于腔...
本文报道了一种工作于近红外至中红外波段、用于测量人体生理范围内葡萄糖浓度的改进型高效光纤传感器。该传感器由刻写在直径80 µm薄包层B/Ge光敏光纤中的双峰长周期光栅（DPLPG）构成，光栅周期为150 µm。由于DPLPG的共轭双峰共振位于色散转折点附近，其对周围折射率变化极为敏感，在1.30–1.44折射率范围内，两个双峰分别获...
本文报道了一种基于微腔光纤马赫–曾德尔干涉仪（MZI）的新型无标记光纤生物传感器，并用于DNA检测。该传感器通过标准通信单模光纤（SMF）的大横向偏移熔接制备，形成开放微腔结构，腔内液体样品可改变光路并影响干涉光谱。实验表明，该传感器在折射率（RI）测量中达到−17,905 nm/RIU的高灵敏度。在此基础上，利用3-氨基丙基三乙氧...
本文报道了光纤球端谐振器生物传感器的开发与生物功能化，用于实时检测痘苗病毒（vaccinia virus, VV）。作者制备了多个球端谐振器，并通过硅烷化过程固定两种生物识别元件：靶向 L1R 蛋白的抗 L1R 单克隆抗体和靶向完整 VV 病原体的兔多克隆血清抗体。实验在 10^3 至 10^8 空斑形成单位（PFU）浓度范围内检测...
本文提出并实验验证了一种基于刻蚀倾斜光纤布拉格光栅（TFBG）的无标记光纤生物传感器。采用传统相位掩模技术在单模光纤中刻写倾角为10°的TFBG，并用氢氟酸对光栅区域进行刻蚀以增强对周围环境的响应。随后在刻蚀TFBG表面热沉积聚乙烯亚胺（PEI）/聚丙烯酸（PAA）复合层，并将探针DNA（pDNA）固定于该功能化层上。通过波长依赖的...
血液/血清中痕量肿瘤标志物的检测对癌症早期筛查和预后评估至关重要，要求检测方法具有高灵敏度和高特异性。无标记光纤生物传感器为癌症生物标志物的即时检测（POCT）提供了机会，但传统光纤传感器常面临响应性与信号稳定性之间的折中，且复杂制备工艺限制复现和规模化。为此，本研究提出一种结构简单的套索形光纤激光生物传感器，用于血清中癌胚抗原相关...
本研究开发了一种用于检测乳腺癌生物标志物可溶性人表皮生长因子受体2（sHER2）的光纤生物传感器。该传感器将倾斜光纤布拉格光栅（TFBG）与光纤尖端球谐振器熔接组合，形成由TFBG激发的包层模谐振梳和球谐振器光谱轮廓。通过追踪所选谐振峰的振幅变化，可在极低浓度下检测sHER2。传感器表面采用硅烷化学修饰，并以抗HER2治疗性单克隆抗...
当前，利用生物标志物评估体内生理过程已成为癌症预防、治疗和预后的重要手段，其中 CD44 蛋白与其配体相互作用可促进转移过程中的侵袭和迁移，因此快速定量检测 CD44 对及时诊断和治疗具有重要意义。现有 CD44 检测方法多依赖标记试剂且耗时较长。本文开发了一种光纤生物传感器，其球形尖端通过低成本溶胶-凝胶法沉积约 100 nm 厚...
以超低检出限和高灵敏度检测肿瘤生物标志物，有望用于癌症早期诊断、治疗监测及治疗后复发评估。可溶性CD44是胃癌、结直肠癌和乳腺癌等多种癌症中颇具前景的诊断与预后标志物。尽管已开发多种高灵敏度CD44生物传感器，但尚未达到阿托摩尔（aM）级检测水平。本研究旨在构建一种能够在宽浓度范围内将CD44检测至aM水平的生物传感器。本文报道了一...
本文通过数值仿真与实验研究提出一种新型空心微结构光纤（HC-MOF）生物传感器，用于液体折射率测定。该传感器的传感机制基于光子带隙效应，光纤透射峰的位置强烈依赖于填充在光纤空心芯部液体分析物的折射率。作者首先采用有限元方法对 HC-MOF 的导光模式进行设计仿真，随后利用软玻璃材料制备光纤，并搭建由卤素灯光源、透镜准直耦合系统和光谱...
血清中CD44蛋白水平升高与多种癌症的肿瘤负荷和转移相关，而现有临床检测方法耗时且依赖标记试剂，因此开发快速、无标记的定量检测手段具有重要意义。本研究报道了首个基于光纤球头器件的CD44蛋白光学纤维生物传感器。该传感器采用通信级单模光纤，通过CO2激光熔接机快速、稳健地制备球头结构，无需在光纤芯内刻写光栅。器件对周围介质折射率变化表...
本文报道了一种基于马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的光纤传感器，用于检测3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APES）。该MZI由芯偏熔接单模光纤（SMF）结构构成，有效长度3.0 cm，采用Corning SMF-28e+ BB光纤，通过芯径偏移4–5 µm形成芯模与包层模干涉。检测时，光纤表面先用0.1 M KOH羟基化，再滴加或浸渍1%或2...
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...
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...