Enzyme-containing-hydrogel/TiO
无标记光学生物传感是医学诊断和生物医学研究中的关键技术。基于光子晶体（PhC）的生物传感器可利用反射或透射光谱的峰波长/强度变化，实现生物分子的快速、简单、无标记检测，且装置紧凑。然而，自上而下制备高重现性光子晶体成本较高，且其折射率（RI）灵敏度不足以检测葡萄糖等小分子引起的 RI 变化。本文提出一种高重现性的含酶水凝胶/TiO2...
Design of a Porous Silicon Biosensor: Characterization, Modeling, and Application to the Indirect Detection of Bacteria.
多孔硅（PSi）生物传感器的设计通常缺乏系统报道，但对优化其性能至关重要。本文详细阐述了一种基于 PSi 膜的光学生物传感器设计思路，用于通过选择性裂解间接检测细菌。该换能器以多孔硅膜为核心，作者对其进行了表征，并建立模型模拟不同多孔纳米结构下分析物的扩散过程，同时优化光学性能。在完成性能与结构参数分析后，计算了理论响应，并基于光学...
Tamm Plasmon Polariton Biosensors Based on Porous Silicon: Design, Validation and Analysis.
Tamm等离子体极化激元（TPP）是一种纳米光子现象，具有空间强场限制、模式激发容易和偏振无关等优点，在传感、存储、激光、完美吸收、太阳能电池和非线性光学等领域具有应用潜力。本文报道了一种基于TPP共振模式的生物传感平台，并结合传输矩阵法进行理论分析，通过不同折射率液体的非特异性检测以及SARS-CoV-2核衣壳蛋白（N蛋白）的特异...
Optical reflectometric measurement of SARS-CoV-2 (COVID-19) RNA based on cationic cysteamine-capped gold nanoparticles.
2019年底，严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引发2019冠状病毒病（COVID-19）全球大流行。本研究开发了一种基于反射法的RNA生物传感器，采用半胱胺稳定金纳米粒子（cysAuNPs）作为比色探针，用于检测SARS-CoV-2 RNA序列。cysAuNPs在DNA探针存在下，因带正电的半胱胺配体与DNA糖磷...
Bio-Doped Microbial Nanosilica as Optosensing Biomaterial for Visual Quantitation of Nitrite in Cured Meats.
本研究构建了一种用于亚硝酸盐检测的微生物光学生物传感器。以硅蛋白多肽R5为生物矿化模板，在体外仿生硅化过程中将Raoultella planticola全细胞及NAD(P)H辅因子包埋于仿生纳米二氧化硅基质中，形成稳健的生物硅固定化载体。随后将发色pH探针钌(II)(bipy)2(phenanthroline-benzoylthio...
BIO bragg gratings on microfibers for label-free biosensing.
本文提出一种新型生物传感方法——生物布拉格光栅（Bio Bragg Gratings, BBGs），其核心是在锥形光学微光纤表面图案化蛋白生物受体衍射结构，将生物识别事件的强度转换为反射光谱中单一反射峰的强度变化。作者通过理论模拟与实验研究，完成了该系统的结构设计、微接触印刷制备和性能优化，并表征了生物分子光栅的形貌与周期。实验以物...
Tear Glucose Measurement by Reflectance Spectrum of a Nanoparticle Embedded Contact Lens.
血糖水平是糖尿病诊断和治疗的关键指标。由于泪液葡萄糖与血糖浓度存在相关性，检测泪液葡萄糖可作为传统指尖血糖试纸的替代方式，实现血糖的非侵入性监测。本文报道了一种纳米颗粒嵌入隐形眼镜（NECL）生物传感器，其由葡萄糖氧化酶（GOX）和氧化铈(III)组成。作者利用反射光谱法发现，隐形眼镜的反射光谱随葡萄糖浓度发生可检测变化，并建立了反...
Nanophotonics based label free detection mechanism for real-time monitoring of interleukin-6.
磁光晶体（MPCs）是开发高保真嵌入式生物传感器的有前景候选材料，可实现诊断蛋白的便捷、实时检测。尽管磁性纳米材料已广泛用于诊疗应用，但将其作为胶体组装在基质中并利用其光子响应进行传感仍较少探索。本文报道一种无标记定量检测白细胞介素-6（IL-6）的新方法，IL-6是癌症、淋巴瘤和脓毒症等多种病理状况的重要预后标志物。作者将饱和磁化...
Sandwich-Type DNA Micro-Optode Based on Gold-Latex Spheres Label for Reflectance Dengue Virus Detection.
本研究开发了一种用于登革病毒检测的DNA微光极，基于在琥珀酰亚胺功能化聚正丁基丙烯酸酯（poly(nBA-NAS)）微球上的DNA三明治杂交策略。采用离心法合成平均直径约20 nm的金纳米粒子（AuNPs），并通过静电法吸附到聚电解质包覆的聚苯乙烯-丙烯酸（PSA）乳胶颗粒上。AuNP-乳胶球经Au–巯基结合与巯基化报告探针（rDN...
Reflectance aptasensor based on metal salphen label for rapid and facile determination of insulin.
本研究构建了一种用于快速检测胰岛素的光学适配体传感平台。通过简易小乳液法合成胺化多孔硅微球（PSiMPs），利用其大比表面积，经戊二醛交联共价固定胰岛素结合DNA适配体IGA3。通过一锅法合成含哌啶侧链的镍(II) salphen配合物Ni(II)-SP，并作为光学标签；其平面芳香基团与G-四链体适配体的芳香碳之间发生强π-π堆积，...
Acrylic-based genosensor utilizing metal salphen labeling approach for reflectometric dengue virus detection.
本文报道了一种基于席夫碱配合物（Zn2+ salphen）DNA 标签和丙烯酸微球（AMs）作为捕获 DNA 探针（cpDNA）聚合物支持的光学基因传感器，用于通过反射分光光度法检测登革病毒血清型 2（DEN-2）。该固态光学 DNA 生物传感器利用 salphen 结构富含局域电子，可与双链 DNA（dsDNA）堆叠碱基对发生 π...
Poly(N-isopropylacrylamide) microgel-based etalons for the label-free quantitation of estradiol-17β in aqueous solutions and milk samples.
本文报道一种新型雌二醇-17β（E2）生物传感器，由聚(N-异丙基丙烯酰胺)（pNIPAm）微凝胶基etalon构成，其最外层Au层修饰可结合E2的75-mer DNA适配体。当溶液中无E2时，适配体呈松散/线性结构，允许离子穿过并进入微凝胶层；离子改变微凝胶溶剂化状态，从而改变etalon光学性质。当存在E2时，适配体结合E2并发...
Optical DNA Biosensor Based on Square-Planar Ethyl Piperidine Substituted Nickel(II) Salphen Complex for Dengue Virus Detection.
本文报道了一种用于登革病毒检测的敏感且选择性光学DNA生物传感器。该传感器基于新型平面哌啶侧链功能化N,N′-双-4-(羟基水杨醛亚胺基)-苯二胺镍(II)配合物，其可通过碱基堆积嵌入DNA，并作为光学DNA杂交标记。采用简易微乳液法合成3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTS）修饰的多孔硅纳米球（PSiNs），作为高容量DNA载体基质。...
Detection of Ammonia-Oxidizing Bacteria (AOB) Using a Porous Silicon Optical Biosensor Based on a Multilayered Double Bragg Mirror Structure.
本文报道了一种基于多孔硅（PS）双Bragg镜结构的无标记DNA生物传感器，用于检测氨氧化细菌（AOB）。该传感器通过室温电化学刻蚀制备，具有制备简单、光学性质优异等特点。与多种一维光子晶体结构相比，双Bragg镜结构的高反射禁带宽度约为761 nm，并在反射光谱1328 nm处呈现尖锐而深的共振峰，因而具有较高的灵敏度和可区分性。...
Enzyme-assisted polymer film degradation-enabled biomolecule sensing with poly (N-isopropylacrylamide)-based optical devices.
本文报道了一种基于响应性聚合物法珀腔（etalon）的小鼠免疫球蛋白G（IgG）生物传感器。将过量碱性磷酸酶标记的山羊抗小鼠IgG（AP-GAM，F(ab')2片段）与小鼠IgG孵育，使AP-GAM与目标IgG结合；随后加入山羊抗小鼠IgG（Fc片段特异性）修饰的磁性微球（GAM-M），通过磁场将结合有AP-GAM的小鼠IgG复合物...
Lipase-modified pH-responsive microgel-based optical device for triglyceride sensing.
本文报道了一种基于脂肪酶修饰的 pH 响应聚(N-异丙基丙烯酰胺)（pNIPAm）微凝胶的光学甘油三酯传感器件。作者首先合成了负载脂肪酶的响应微凝胶，随后将酶负载微凝胶夹在两层薄金（Au）层之间，制备成光学器件，并系统研究了该器件对模型甘油三酯油酸三甘油酯（triolein）的响应。结果表明，器件的光学响应随甘油三酯浓度变化而改变，...
A large response range reflectometric urea biosensor made from silica-gel nanoparticles.
本研究配制了一种新型硅胶纳米球（SiO2NPs）组成，并进行生物化学表面功能化，以考察其在尿素生物传感器开发中的潜力。SiO2NPs基于溶胶-凝胶化学，采用改进Stober法合成。其表面修饰氨基（-NH2）官能团，并在戊二酸（GA）交联剂存在下用于固定脲酶。pH敏感染料/色离子载体ETH 5294物理吸附于功能化SiO2NPs上作为...
Design optimization of structural parameters for highly sensitive photonic crystal label-free biosensors.
本文通过模拟纳米复制光子晶体（PC）无标记生物传感器的反射光谱，考察结构参数对性能的影响。研究选取光栅周期、占空比、缩放光栅高度和TiO2层厚度作为设计因素，以峰值波长（PWV）、半峰全宽（FWHM）、体/表面灵敏度品质因数（FOM）及表面/体灵敏度比（S/B）为响应指标。参数分析表明，光栅周期对PWV起主导作用，且与其他缩放设计因...
Porous silicon optical microcavity biosensor on silicon-on-insulator wafer for sensitive DNA detection.
绝缘体上硅（SOI）晶圆是光学集成电路最具吸引力的平台之一，有望实现高性能超大规模集成（ULSI）和器件微型化。本研究基于对多孔硅微腔（PSM）光学特性的仿真，通过电化学刻蚀在 SOI 晶圆上成功制备了用于 1555.0 nm 光波长 DNA 检测的高效 PSM。反射光谱中半高宽约 26.0 nm 的窄谐振峰赋予器件高 Q 因子，从...
Sensitive metal layer assisted guided mode resonance biosensor with a spectrum inversed response and strong asymmetric resonance field distribution.
本文提出一种用于生物分析的高灵敏度金属辅助导模共振（MaGMR）器件，并通过实验验证其传感功能。该器件在典型导模共振（GMR）结构的基底与波导之间引入高反射金属缓冲层，使反射光谱呈现与常规 GMR 相反的低反射共振凹陷。数值计算表明，MaGMR 的高灵敏度来源于强不对称共振模场分布以及波导内较低的传播角；与典型 GMR 相比，分析物...