本研究提出一种用于检测白细胞介素-6（IL-6）的新型光学生物传感器。IL-6是参与多种病理过程的关键细胞因子。传感平台由多孔硅（PSi）纳米结构基底构成，并在其表面修饰约5 nm厚的分子印迹聚合物（MIP），从而赋予对IL-6的高选择性与高灵敏度。制备过程包括对硅片进行电化学刻蚀以形成多孔结构，随后通过电沉积构建MIP层，使其能够...
多孔硅（PSi）薄膜在硅基底上的生物传感应用已被广泛研究，尤其适用于多种分析物的无标记光学检测。然而，封闭纳米孔中的质量传输限制使这类传感器难以实现快速响应和低检测限。本文提出一种提高PSi中分子传输效率的策略：将开放端PSi自由膜置于纸基底上，构建流式传感器体系。纸基底不仅提供结构支撑，还通过毛细作用使溶液无需外部泵和微流控通道即...
幽门螺杆菌（H. pylori）是一种在人类人群中感染率很高的常见病原体。准确诊断其感染对于治疗、根除和预后评估非常重要。生物传感器已被证明可用于病原体的快速现场检测，尤其适用于即时检测（POCT）场景。本文提出一种新型光学生物传感器，该传感器基于纳米多孔硅（PSi）和光子表面态Tamm等离激元极化激元（TPP），用于检测幽门螺杆菌...
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...
本文理论提出一种由掺杂量子点的聚合物与多孔硅构成的一维光子晶体折射率生物传感器结构，其构型为(loss/PSi/gain)N/sample/(gain/PSi/loss)N/substrate，并基于PT对称实现共振信号放大。在PT条件下，缺陷共振峰的透射率被显著放大：样品折射率为1.350、1.390、1.392、1.395、1....
本文设计并理论研究了基于多孔硅（PSi）的一维缺陷环形光子晶体（APC）生物光子传感器，用于检测血清中肌酐浓度。采用圆柱坐标改进传输矩阵法（TMM）分析其透射特性。传感器结构为[(AB)N/2D(AB)N/2/Si]，由两个一维APC和一个填充血清样品的圆柱缺陷层D组成；A、B为孔隙率分别为34%和87%的交替PSi层。该传感器可感...
本文报道了一种利用标准微加工技术制备稳定介孔硅膜的稳健方法。多孔硅膜通过原子层沉积（ALD）分别以氧化铝（Al2O3）、氧化铪（HfO2）和氧化钛（TiO2）进行钝化，以解决新鲜刻蚀多孔硅在水相中易氧化、溶解的问题。作者对所得膜进行了形貌、光学性质和化学性质表征，并开展了稳定性测试与光学探测噪声水平测定。初步生物传感应用采用 Al2...
病原体检测要求生物传感器在高温等极端条件下仍保持可用，而生物受体通常是传感器中最易失活的组分。与单克隆抗体相比，短肽作为生物识别元件具有更好的热稳定性和环境适应性，同时可保持对特定靶标的亲和力与选择性。本文报道了一种基于多孔硅微腔的光学生物传感器，用于捕获基孔肯雅病毒E2蛋白。作者通过电化学刻蚀制备多孔硅微腔，利用1,8-壬二炔进行...
前体梯度同源物2（AGR2）是多种癌症的潜在生物标志物。在胰腺癌中，癌前病变可将其分泌至胰液，因此灵敏检测AGR2对胰腺癌及其他癌症的早期诊断具有重要价值。本文报道了一种基于纳米结构多孔硅薄膜的无标记AGR2适配体传感器，并通过加速目标传质和降低系统噪声来提高灵敏度。传感器以阳极氧化多孔硅Fabry-Pérot薄膜为光学换能器，表面...
肽核酸（PNA）是一种合成DNA类似物，具有对互补DNA/RNA的高结合亲和力以及优良的热稳定性和化学稳定性，可作为基因传感器中传统寡核苷酸探针的替代。本研究构建了一种由氧化石墨烯（GO）纳米片共价接枝于多孔硅（PSi）基体组成的杂化换能器，用于遗传性心脏疾病Brugada综合征（BS）的早期检测。作者设计并固相合成了一条可识别与B...
多孔硅（PSi）薄膜因高比表面积和独特光学性质，被广泛用于无标记光学生物传感。本文针对 PSi 生物传感器在实际应用中灵敏度受限的问题，建立了同时描述体相扩散、孔内受限扩散和探针-靶标结合动力学的理论模型，并与忽略孔内扩散的平面模型及多组 PSi 适配体/免疫传感器实验结果进行比较。研究以反射干涉傅里叶变换光谱（RIFTS）实时监测...
牛乳炎（BM）是危害全球乳品业的炎症性疾病，早期发现新发病例对牛群感染控制至关重要。传统分析方法难以在实时或实验室外检测用于健康状态评估的BM预测生物标志物。本文报道一种无标记光学生物传感平台，通过靶向N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶（NAGase）实现BM起始的检测与识别。该平台采用明胶功能化多孔硅Fabry-Pérot干涉仪，监...
金纳米颗粒层（AuNPLs）可将金纳米颗粒（AuNPs）的形貌、光学与电学性质和特定表面形貌耦合，适用于生物传感、药物递送和光热治疗等。本文报道通过层层（LbL）纳米组装正电荷聚电解质聚丙氨基盐酸盐（PAH）和负电荷柠檬酸包覆AuNPs，在多孔硅（PSi）干涉仪和分布式布拉格反射器（DBR）上构建AuNPLs，用于（生物）传感。Au...
本文报道了一种基于多孔硅（PSi）布拉格反射器的光学无标记生物传感器，用于研究单细胞异质性。通过在 RGD 肽修饰的 PSi 表面使用含光引发剂的聚乙二醇（PEG）水凝胶前驱体进行光刻图案化，形成具有细胞粘附区与细胞排斥区的微图案；随后孵育 J774 巨噬细胞，构建细胞微阵列和单细胞阵列。进一步用 Milli-Q 水对微阵列上的细胞...
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。...
多孔硅（PSi）纳米材料已被广泛研究为无标记光学生物传感器用于蛋白检测，但其灵敏度通常处于微摩尔范围，难以满足许多应用。本文提出将电动力学等速电泳（ITP）技术用于多孔硅生物传感器上目标蛋白的实时预浓缩。ITP 利用不连续缓冲体系，在导前离子与终止离子界面形成高浓度目标蛋白区，并将其输送至传感区；目标蛋白随后被固定化适配体捕获。结合...
金黄色葡萄球菌分泌并展示于细胞膜上的蛋白A（Protein A, PA）是鉴定该病原体的重要生物标志物，其快速、特异检测有助于感染识别和治疗决策。本文报道一种简单、无标记、快速的光学生物传感器，用于特异性检测蛋白A。蛋白A结合适配体（PAA）作为捕获探针，通过氨基偶联化学固定在纳米结构氧化多孔硅（PSiO2）薄膜上；多孔硅薄膜作为光...
本文报道了一种基于多孔硅（pSi）的无标记光学生物传感器，用于检测胰岛素。研究分别以胰岛素抗体和适配体作为识别元件，独立设计并优化了两套平行传感界面。两种生物识别元件均通过酰胺偶联共价固定于热氢化硅烷化多孔硅表面，未反应位点用聚乙二醇（PEG）封闭，以提高稳定性并降低非特异性污染。采用干涉反射光谱（IRS）在不同介质（含血清与不含血...
未来医学中的先进生物传感器依赖于生物材料的进步。多孔硅（pSi）通常可生物降解且生物相容，并可制备为具有环境响应光学特性的材料，是体内生物传感器的理想候选。然而，将其用作皮下植入式光学生物传感器的可行性此前从未得到证明。本研究评估了热碳氢化（THC）多孔硅光学 rugate 滤光片的稳定性与生物相容性，并在体外和体内验证其光学功能。...
本文报道了一种在多孔硅平板波导上图案化微环谐振器的紧凑型高Q生物传感器。多孔硅微环具有大内部比表面积，允许生物和化学分子渗入导波层并与导模直接相互作用，从而增强识别与光-物质相互作用。作者通过电化学刻蚀制备双层多孔硅波导，并经电子束光刻和反应离子刻蚀形成半径10 μm和25 μm的微环，耦合间隙为200 nm。25 μm多孔硅微环在...