本研究提出一种五层表面等离子共振（SPR）生物传感器结构，由 BK7 玻璃基底、银等离子体薄膜、单层石墨烯、黑磷介质层和分析物区域组成，面向低折射率介质的高精度检测。石墨烯-黑磷异质结协同利用石墨烯极高比表面积与黑磷各向异性光学响应，在传感界面形成显著电磁场限制。检测过程主要依赖角度 SPR 峰的出现，并通过优化银层厚度、石墨烯厚度...
生物传感器技术的快速发展显著提升了医疗检测的灵敏度、特异性和便携性。本文报道了一种光学腔生物传感器（OCB），具有无标记检测、高灵敏度、实时监测、多路复用和通用性强等优势。OCB由光学腔结构（OCS）、光学元件和低成本相机组成；OCS由两个部分反射面及其间微小间隙构成。当目标分析物与固定受体相互作用时，局部折射率（RI）发生微小变化...
本文提出一种由绝缘体上硅（SOI）p-n结光电二极管（PD）与表面等离子体（SP）天线构成的新型光学生物传感器。当SP天线衍射光的两个横向波长与SOI PD中的波导模式满足相位匹配条件时，光谱光敏度出现尖锐峰。由于峰波长取决于SP天线周围折射率变化，该器件可用于光学生物传感。在体溶液测量中，折射率检测限为1.11×10−5 RIU，...
鲎变形细胞溶解物（LAL）试验是制药与生物技术行业广泛使用的体外细菌内毒素检测方法。内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁成分，可引发严重病理反应并增加死亡风险。为满足药品和疫苗生产对 LAL 检测日益增长的需求，作者开发了一种新的 LAL 检测方案。该方案采用开放微腔光子晶体生物传感器，通过监测 LAL 凝固过程中样品溶液折射率的变化来定量内...
金属包覆泄漏波导（MCLW）是一种无标记光学生物传感器，由玻璃基底上的金属层和低折射率波导层组成，通过测量波导层内折射率（RI）变化实现检测。本文开发并优化了丙烯酸酯基水凝胶作为 MCLW 波导层，该水凝胶由 PEG 二丙烯酸酯（PEGDA，Mn 700）、PEG 甲基丙烯酸酯（PEGMEA，Mn 480）和丙烯酸酯-PEG2000...
本文提出一种基于裸光纤的表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于测量不同液体的折射率以及生物分子与传感器表面的结合动力学。该传感器采用 Kretschmann 构型实现全内反射以激发 SPR：裸光纤一端镀有约 40 nm 金膜，光从另一端导入后在金膜端面发生反射，并在金膜—透明介质界面激发表面倏逝波。当金膜邻近环境的折射率改变时，反...
本文提出一种将弯曲D型光纤传感器（OFS）与微流控芯片集成的生物传感装置。该OFS基于Kretchmann构型的表面等离子共振（SPR）原理，利用光纤将光源引导至侧抛光并镀金的传感区域，使倏逝场激发金膜表面的等离子体共振。装置采用多模光纤，通过玻璃基底凹槽弯曲固定后进行侧抛光，再溅射10–12 nm金膜；传感区与聚甲基丙烯酸甲酯（P...
本文报道了一种基于全玻璃Fabry-Perot腔（FPC）的高品质因数光流生物传感器。器件采用全玻璃三明治结构，由170 μm厚玻璃盖片经HF刻蚀形成2.0 mm×8.0 mm通道孔，并在玻璃载片上沉积3.5对SiO2/Ta2O5分布式布拉格反射镜（DBR）作为反射镜，再用UV胶键合。该结构消除了通道表面刻蚀粗糙度，降低热失配，并将...
本研究开发了一种基于细胞色素P450酶的花生四烯酸（AA）多孔硅生物传感器。作者提出一种新的换能方法，可在分析物与多孔硅表面固定酶结合时，同时测量折射率变化和荧光强度变化。将荧光探针连接于细胞色素P450 BM3血红素域（BMP）中血红素结构域变构位点的半胱氨酸残基上，当BMP与其底物花生四烯酸相互作用时，探针荧光强度增强。花生四烯...
本文提出并开发了一种新型差分相位敏感表面等离子共振生物传感器（DP-SPRB）。该传感器将双频激光与差分放大器集成，利用 P 波在金属/介质界面激发表面等离子体激元（SPW），S 波全反射作为参考，从而把相位调制解析地转换为幅度调制，并通过常规包络检测技术实时解调差分相位。为验证其高检测灵敏度，作者分别测试了低浓度蔗糖水溶液和甘油水...