本文提出一种由SiO2-TiO2材料构成的双侧环Add-drop Filter微环谐振器（DR-ADF）光子学生物传感器构型，用于检测人血中的沙门氏菌（SB）。采用散射矩阵法与归纳计算确定有、无沙门氏菌时输出信号强度。沙门氏菌与加载在传感和检测微谐振器鞭毛蛋白层上的抗体发生反应，引起折射率变化，使通端口和落端口输出信号强度增加，从而...
SOI（silicon-on-insulator）微环谐振器已被证明是无标记纳米光子生物传感器的优秀平台。其高折射率对比度允许制备微米级传感器，有利于多路复用检测，但也会因波导粗糙度引起背向散射，使顺时针与逆时针传播模式耦合，导致本征模式分裂并降低共振品质因子。在生物传感器应用中，共振波长通常由拟合算法自动跟踪，不可预测的模式分裂会...
本文报道了一种完整的光子线分子生物传感器微阵列芯片架构及其配套仪器。芯片采用硅绝缘体上（SOI）工艺，将毫米级硅光子线波导折叠成螺旋微环谐振器，每个传感器直径约50 μm，可独立提供分子结合曲线；16和128通道芯片已制备并测试，128个传感器阵列仅占2×2 mm²，芯片尺寸为6×9 mm²。芯片单片集成微流控样品输送通道，其尺寸和...
光学生物传感技术对无标记监测生物分子相互作用至关重要。随着功能蛋白质组和药物发现对高通量应用的需求增加，需要简便且通用的受体蛋白固定化方法。本文开发了一种用于微环谐振器生物传感器的聚合物平台，使受体蛋白可直接固定在波导表面，无需额外表面修饰。采用三种前驱体混合的溶胶-凝胶过程制备液态杂化聚硅氧烷，该材料可光刻、光固化并用于紫外压印。...
个性化医学的一个广泛认可目标，是大幅降低高并行、小流体体积、即时检测和家庭诊断的成本。近年来，利用互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容硅光子电路进行生物传感受到广泛关注，其有望以极低的单芯片成本制造包含数千个正交传感器的芯片级集成器件。生物传感器转化的核心挑战，是在未处理生物流体中实现对目标分析物既敏感又特异的检测。尽管硅光子生物传...
传统生物传感器表面大分子结合动力学测定通常采用逐步滴定，在多个分析物浓度下分别监测结合与解离，需要多次再生表面，耗时且引入批次差异。此前研究表明，在分析物浓度随时间线性增加的梯度中可单步测定动力学速率。本文报道将非线性分析物浓度梯度用于单次实验中测定结合动力学速率和平衡结合亲和力，并提出一种易于集成到微流控系统的通用非线性梯度发生器...
硅光子芯片级生物传感的变革潜力主要受限于无法选择性功能化并利用其高密度集成光学器件。硅生物传感器（如微环谐振器）可常规制备为小于50×50 μm的占位面积，但由于尺寸小和对准要求高，对单个器件进行化学寻址一直是重大挑战。本文描述了一种非接触压电（喷墨）方法，可快速、高效地将生物活性蛋白、糖蛋白和新糖缀合物打印到高密度硅微环谐振器生物...
本文提出一种基于同心硅绝缘体上（SOI）微环谐振器的超紧凑、并行、无标记生物传感器。数值研究表明，与传统单环传感器相比，该传感器具有更高灵敏度和更大检测面积。作者分析了DNA杂交检测灵敏度，将探针固定在双同心环谐振器顶部及环间空气隙中。对于检测面积为27.646 μm²的同心双环系统，体检测灵敏度为683 nm RIU⁻¹。研究还分...