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...
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...
近年来，适配体在分析与诊断领域，尤其是生物传感中的应用日益广泛。既往研究已将适配体作为配体与多种传感器结合，用于多种检测应用；然而，将适配体发展与导模共振（GMR）器件相结合的工作尚未见报道。本研究报道了一种基于自制GMR器件的适配体传感器。将29碱基凝血酶适配体（TBA）固定于GMR器件表面，作为识别配体用于凝血酶检测。该初步试验...
本文研究了垂直侧壁粗糙度（VSR）对用于红外照明下超灵敏生物传感器的亚波长光栅导模共振（GMR）滤波器的影响。为突出灵敏度和VSR效应，将光栅滤波器光谱半高宽设计得尽可能窄。考虑并评估了光栅上三种VSR形貌，以相关长度ξ和最大粗糙度偏差均方根σ表征。采用严格耦合波分析（RCWA）定量计算光栅滤波器反射共振峰波长值（PWV）的偏移。模...
本文分析了光子晶体平板中导模共振的折射率灵敏度，指出导模性质会强烈影响光谱灵敏度与品质因子，并由此带来折射率灵敏度的显著提升。对于悬空平板设计，与置于基底上的平板相比，光谱灵敏度可提高约三倍。研究还表明，光谱灵敏度不受制造光子晶体纳米结构中常见的品质因子下降影响。通过合理选择光子晶体平板的设计参数，可实现对蛋白质、抗原和细胞等多种分...
本研究利用导模共振（GMR）生物传感器分析人血清中浓度低于0.1 ng/mL的心脏标志物。研究监测患者与健康对照血清中的心肌肌钙蛋白I（cTnI）、肌酸激酶同工酶MB（CK-MB）和肌红蛋白（MYO）。获得剂量响应曲线：cTnI为0.05–10 ng/mL，CK-MB为0.1–10 ng/mL，MYO为0.03–1.7 µg/mL。...
为满足生物、医学或化学物质的快速现场分析需求，低成本生物传感器具有重要意义。本文提出一种基于表面功能化光子晶体板的无标记光学生物传感器平台：将待测物施加到光子晶体表面，并在两个交叉偏振片之间进行透射测量。这种暗场测量方式可有效抑制背景光，因为只有与功能化表面相互作用的光子晶体导模共振会发生显著偏振旋转，从而被交叉偏振系统选择性透过。...
医疗、食品与军事等领域对低成本、可靠生物传感器的需求持续增长，除提高灵敏度与检测限外，器件制备和系统集成同样重要。本文提出一种基于光子晶体（photonic crystal, PhC）的新型生物传感器概念，其可在单一频率下工作，区别于传统谐振式传感器。在特定频率范围内，光子晶体中的导模可与自由空间模式发生耦合，使辐射角谱呈现洛伦兹峰...