光学生物传感器是利用光学与光在生物分子过程中原理的专用分析器件。局域表面等离子体共振（LSPR）是金属纳米颗粒或纳米结构与入射光相互作用时发生的纳米光子学现象；表面增强拉曼光谱（SERS）基于拉曼散射，当分子位于特定设计纳米结构附近时放大其拉曼信号。本文系统综述了采用LSPR与SERS技术的光学生物传感器最新进展、基本原理和工作机制...
早期识别特定口腔细菌有助于及时治疗和预防口腔疾病。本研究评估了功能化金纳米颗粒（AuNPs）用于口腔细菌等离子体传感的灵敏度与特异性。该方法基于带正电荷的 AuNPs 在带负电荷细菌表面聚集，并引起局域表面等离子体共振（LSPR）位移。作者合成了不同尺寸、形状和表面功能化的 AuNPs，构建了由球形与各向异性 CTAB-AuNPs ...
确保食品安全与质量是持续优先事项，但供应链延长和气候变化使消费者面临更高食源病原体风险。纳米材料检测技术近年来被广泛用于保障食品安全与质量。本综述系统讨论利用金纳米粒子（AuNPs）构建比色生物传感器的策略，指出可见信号生物传感器可直接测定食源病原体相关目标，是食品分析中有力的传感技术。其中，局域表面等离子体共振（LSPR）生物传感...
基于局域表面等离子体共振（LSPR）的光纤生物传感器具有生物相容性好、无标记、稳定性强、可实时监测等优点，在环境科学、临床医学、疾病诊断和食品安全等领域受到广泛关注。近年来，LSPR光纤生物传感器的发展重点集中在临床疾病标志物检测、环境与食品中多种有毒物质检测，以及新型敏化机制的探索。本文从工作原理、结构类型和应用领域等方面对LSP...
内毒素是一种致命致热原，其准确、高效监测对医疗、食品和制药安全至关重要。现有内毒素检测主要依赖鲎试剂（LAL）法，但该方法为批量检测，步骤繁琐、耗时长、不可持续且易受人为误差影响。本文报道了一种基于适配体的实时光学内毒素传感器。该传感器利用金纳米颗粒（AuNPs）与金纳米薄膜（AuNF）之间距离依赖的局域表面等离子体共振散射，并通过...
生物传感器微型化对体内生物标志物检测、疾病诊断和新冠等公共卫生事件中的即时检测具有重要意义。本文报道一种超微型光纤端头等离子体生物传感器，利用原位精密光还原技术将尺寸可控的金纳米颗粒（AuNPs）直接加性打印在标准多模光纤端面，形成可见光波段局域表面等离子体共振（LSPR）传感结构。AuNPs具有明显LSPR峰，其峰波长可作为无标记...
为应对新冠疫情，低成本、快速、高灵敏且高通量的 SARS-CoV-2 检测至关重要。本研究提出一种垂直微腔与局域表面等离子体共振（LSPR）混合生物传感器，用于检测人工唾液中的 SARS-CoV-2，并评估其效能。该传感器通过监测反射光谱中特征谷的位移来响应传感器表面附近折射率变化。作者开发了一种低成本、快速方法，在垂直微腔晶圆上制...
本文提出一种固态光响应分子开关修饰无机纳米结构的生物传感设计。将螺吡喃（SP）通过烷基硫醇自组装单分子层共价连接至金三角纳米棱柱（Au TNPs）表面，利用紫外光诱导SP可逆开环为两性离子型亚甲氰（MC），引起局域表面等离子体共振（LSPR）峰约24 nm红移。水接触角和拉曼光谱证实TNP-MC结构稳定。基于该结构，作者构建了首个可...
光电化学生物传感器因兼具光催化与外加电场电催化氧化双重优势而备受关注。相比以往紫可见光激发，近红外（NIR，>约700 nm）激发光电化学传感器更适合临床诊断。本文报道一种将合金化 Au5Pt9 纳米框架负载于二维六方氮化硼（h-BN）纳米片上的近红外光电化学生物传感器。所得 h-BN/Au5Pt9 纳米框架相比其他 h-BN/Au...
碱性磷酸酶（ALP）可催化蛋白质、核酸及生物分子去磷酸化，是乳腺癌、骨质疏松、肝胆疾病等多种疾病的潜在生物标志物。本文开发了一种基于对氨基酚（pAP）介导银纳米颗粒（AgNPs）生长的比色 ALP 传感器。ALP 将磷酸对氨基酚（pAPP）去磷酸化为 pAP；在由低浓度 NaBH4 制备的含 AgNPs 与 Ag+ 离子的溶液中，p...
提高 X 射线计算机断层扫描（CT）传感器的扫描速度和空间分辨率的重要方向是构建微型电流源阵列。本文提出一种由金纳米星（GNS）嵌入纳米类金刚石碳（DLC）薄膜（厚度约 20 nm）构成的混合材料，用于制备具有光致电子发射的像素电流源。研究分析了 GNS 的局域表面等离子体共振（LSPR）对紫外至近红外波段光学性质的影响，讨论了光学...
局域表面等离子体共振（LSPR）因具有局域电场增强和折射率敏感特性，在生化传感领域受到广泛关注。然而，与传统表面等离子体共振（SPR）及其他传感平台相比，LSPR 生物传感器通常存在共振峰移较小、共振强度不足、线宽较宽、峰谷比较低和重复性有限等问题，制约了其在低浓度样品检测和早期疾病诊断中的应用。本文从结构、材料、界面修饰和 LSP...
近期纳米技术的发展促进了利用生物学、化学和材料科学跨学科研究制备不同形状与尺寸纳米材料，并面向临床应用。金和银（Ag）等贵金属具有可调且独特的等离子体性质，适用于下游应用。Ag 的热导率和电导率更高，电子转移效率优于金，且消光带更尖锐；修饰后的 Ag 纳米颗粒在水和空气中更稳定。凭借这些特性，Ag 在诊断、药物递送、环境、电子和抗菌...
为提高单分散金纳米颗粒（Au NPs）的合成水平，本文采用种子介导生长法制备了可用于表面增强拉曼散射（SERS）应用的球形 Au NPs。通过调节金纳米种子用量，可控制其局域表面等离子体共振（LSPR）吸收峰；并比较了磁力搅拌与超声浴两种制备方式，研究超声时间对粒径和形貌的影响。该方法简单、温和、可在室温下进行，利用超声能量调控颗粒...
本文报道了一种基于金纳米棒（Au NRs，等离激元纳米颗粒）与磁响应 Pt@Ni 纳米环（MN-rings，磁性纳米搅拌器）二元混合物的生物传感平台。在外部旋转磁场作用下，MN-rings 周期性转动并扰动溶液，使 UV-Vis 消光信号随时间发生周期性波动；Au NRs 表面经抗原和抗体修饰后，其局域表面等离子体共振（LSPR）峰...
新冠疫情全球蔓延，可靠实验室诊断至关重要。逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）是新冠诊断参考方法，但早期存在假阳性或假阴性。本文报道一种双功能等离子体生物传感器，将等离子体光热（PPT）效应与局域表面等离子体共振（LSPR）传感换能结合，用于临床新冠诊断。二维金纳米岛（AuNIs）表面修饰互补DNA受体，通过核酸杂交灵敏检测严重急性呼...
本研究开发了一种基于局域表面等离子体共振（LSPR）的可调谐生物传感器，用于病毒检测。该传感器通过 18 个氨基酸组成的肽链连接荧光 CdZnSeS/ZnSeS 量子点（QDs）与金纳米颗粒（AuNPs），从而精确调控 QDs 与 AuNPs 之间的距离。在优化条件下，邻近 AuNPs 的表面等离子体效应可显著增强 QDs 的荧光性...
癌症的治愈机会与降低治疗副作用部分取决于早期检测。基于比色传感器的技术具有应用前景，因为目标分析物可通过简单的肉眼颜色变化实现高灵敏检测，而无需昂贵或复杂的仪器设备。多数研究中，采用与目标分析物互补的生物分子功能化金纳米颗粒（Au NPs）进行比色检测。功能化金纳米颗粒与目标分析物相互作用后，会诱导颗粒聚集或重新分散，使溶液颜色由红...
局域表面等离子体共振（LSPR）可通过目标分子存在时共振频率的移动高灵敏度地检测生物分子。现有计算研究多采用完整麦克斯韦方程并结合简化的传感器-分析物模型，或完全忽略分析物。本文在长波极限下采用静电近似，在保持中等计算成本的同时引入传感器与分析物的几何细节。作者扩展开源连续静电软件 PyGBe，使其能够计算金属纳米颗粒在任意目标存在...
高灵敏度生物传感器对疾病诊断具有重要意义，当前亟需快速、可靠且低成本的检测手段。无标记等离子体生物传感器因光谱可调、响应快、可实时检测、局域电场增强强且易于组装不同纳米生物结构而具有优势。本文基于金纳米棒（AuNRs）开发了两种局域表面等离子体共振（LSPR）生物传感器构型：溶液相金纳米棒（SeP-AuNRs）和金纳米棒芯片（AuN...