强度探测型表面等离子共振成像（ISPRi）传感具有结构简单、易于实现且应用广泛等优势，但常规ISPRi的折射率分辨率常受限于10−5 RIU量级。本研究报道了一种新型高灵敏度ISPRi生物传感器，并将其应用于癌细胞凋亡检测。通过优化激发波长和入射角，采用非相干近红外光源与双4f成像光路，系统实现了5.20×10−6 RIU的折射率分...
黄曲霉毒素是曲霉自然产生的高毒性次级代谢产物，在温暖潮湿气候下其生长可显著加快。黄曲霉毒素中危害最大的是黄曲霉毒素B1（AFB1），具有致癌及多种健康风险，因此食品法医检测迫切需要更精确、快速、实用的检测方法。本研究开发了一种新型人形光纤WaveFlex生物传感器，用于AFB1的高灵敏、高特异、无标记、快速检测。该传感器属于基于等离...
表面等离子共振（SPR）是一种可用于无标记、实时传感的光学现象，能够直接测量生物分子相互作用并检测溶液中的生物标志物。以往基于等离子体纳米孔阵列的研究多利用近红外或红外区的异常光学传输（EOT）模式监测和检测多种生物分子。尽管该类阵列提高了生物分子检测的灵敏度和通量，但仍存在溶液分子扩散导致检测困难、器件制备复杂以及近红外/红外检测...
神经蛋白-1（NRP-1）是一种具有可溶形式的跨膜蛋白，在生理和病理过程中发挥关键作用，参与免疫应答、神经回路形成、血管生成以及细胞存活与迁移。本研究构建了一种基于表面等离子共振成像（SPRi）的NRP-1特异性生物传感器，采用小鼠单克隆抗体作为识别元件，用于捕获体液中的游离NRP-1。该传感器分析信号在0.01–2.5 ng/mL...
无标记相互作用分析所得亲和常数（kd、ka 和 KD）受传感器表面配体密度影响显著。本文提出一种基于 SPR 成像的新方法，在传感器表面构建配体密度梯度，使分析物响应可外推至 Rmax=0 μRIU。该方法利用质量传输限制区确定分析物浓度，避免为调节配体密度而进行繁琐优化，并最大限度降低再结合、强双相行为等表面依赖效应。方法可完全自...
单克隆抗体（mAb）疗法是预防或中和早期 COVID-19 最具前景的免疫疗法之一，已有多种制剂获欧美药监机构批准。但其广泛应用的瓶颈在于制造与评估过程耗时、劳动密集且高度专业化，导致成本过高并延迟患者给药。本文提出一种仿生纳米等离子体生物传感器，作为更简单、快速且可靠的 COVID-19 单抗疗法筛选与评价技术。通过在等离子体传感...
生长分化因子11（GDF11）浓度检测方法较少且准确性不足。本文设计了一种扭曲光纤包层表面等离子共振（SPR）传感器，用于高精度检测GDF11浓度。该传感器通过光纤热熔融扭转微加工技术，将光纤芯模耦合至包层模，从而在包层表面构建SPR传感结构；随后对传感表面进行功能化修饰，使其具备对GDF11的特异性识别能力。实验结果表明，在GDF...
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...
低浓度小分子检测对现有化学与生物传感器具有挑战性。本文设计了一种基于对称金属包层等离子体波导（SMCW）的高灵敏等离子体生物传感器，用于检测生物分子。通过精确设计结构并调节导波层厚度，可激发超高阶导模，从而在折射率变化时产生陡峭相位变化和较大的 Goos–Hänchen 横向位移。该位移与 SPR 传感基底反射信号的光学相位变化锐度...
基于表面等离子共振（SPR）的生物传感器可实现无标记、高灵敏度分析物检测，无需样品前处理。然而，SPR 在生物样品病毒检测中的应用仍有待拓展。氧化石墨烯（GO）具有良好生物相容性及丰富羟基、羧基，已用于蛋白质和金属离子传感。本研究探索 GO 修饰对 SPR 传感器灵敏度的影响，并构建 GO 修饰的傅里叶变换 SPR（FT-SPR）传...
白介素-6（IL-6）是炎症、晚期COVID-19及多种癌症（包括卵巢癌）的生物标志物。本研究开发两种基于阵列表面等离子共振成像（array SPRi）的血浆IL-6检测生物传感器。一种以小鼠单克隆抗IL-6抗体为识别元件，经半胱胺连接臂固定于金表面；另一种以IL-6特异性抑制剂galiellalactone为识别元件，经十八烷硫醇...
循环肿瘤细胞（CTC）检测仍面临巨大挑战，部分原因在于CTC丰度低（1–10 cells/mL）。本文提出一种等离子体倾斜光纤布拉格光栅（TFBG）生物传感器用于乳腺癌细胞检测。该传感器由18° TFBG构成，光纤表面镀有50 nm厚金纳米薄膜，并固定针对GPR30的特异性抗体；GPR30是多种乳腺癌中表达的膜受体，作为捕获探针。体...
新冠疫情暴发凸显了快速、灵敏抗原检测对疫情防控的重要性。本文报道了一种基于激光外差反馈干涉的表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于检测SARS-CoV-2刺突抗原。该传感器通过检测不同抗原浓度引起的微小折射率差异实现检测，将传感单元处的折射率变化经SPR转换为光强变化，从而实现生物样品的无标记、实时检测。激光外差反馈干涉的增益放大...
等离子体生物传感器是无标记、高灵敏研究分子吸附的有力工具。本文系统研究了由金属-介质立方体构成的严格规则纳米结构的光学性质，旨在有目的地调节其光学响应并提高生物传感性能。此外，测试了这些图案消除由溶液本体折射率变化引起的传感器虚假响应的潜力，使等离子体光谱位移仅由吸附分子引起。为此，采用电子束光刻在聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）上制备...
血清学检测对新冠疫情的防控、监测、流行病学和免疫研究至关重要。本文报道了一种基于等离子体技术的直接血清学生物传感器检测方法，可在15分钟内快速、无信号放大地识别并定量临床样本中的严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）抗体。该便携式等离子体装置采用自主设计的多抗原传感器生物芯片，将受体结合域（RBD）肽和核衣壳（N）蛋白...
本研究提出一种将局域表面等离子共振（LSPR）传感阵列与平行微流道集成的无标记多路检测系统。LSPR传感阵列通过纳米压印和溅射金在聚碳酸酯（PC）基底上制备，形成可产生Fano型共振光谱的纳米等离子结构。聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流道与PC LSPR阵列经(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷（APTES）表面处理和氧等离子处理后键合，构成...
本研究制备了一种基于表面等离子共振（SPR）的免疫传感器，用于在水溶液和人工血浆中检测免疫球蛋白M（IgM）抗体。传感表面首先用1,8-二硫辛烷修饰，再通过Au–SH相互作用固定氨基功能化金纳米颗粒（N-AuNPs），随后利用EDC/NHS偶联反应将抗人IgM抗体（a-hIgM）固定于N-AuNPs表面。采用扫描电子显微镜（SEM）...
本研究构建了一种新型无标记表面等离子共振（SPR）适配体传感器，用于检测SARS-CoV-2的N-gene。该传感器以硫醇修饰的铌碳化物MXene量子点（Nb2C-SH QDs）作为生物平台，用于固定靶向N-gene的适配体。在SARS-CoV-2 N-gene存在时，固定化适配体链发生构象变化并特异性结合N-gene，从而增大适配...
为应对由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起的新冠疫情，亟需在各感染阶段均具有高准确性、快速结果和高特异性的诊断方法。本文报道了一种基于无标记纳米等离子体生物传感器的多联筛查方法，可在单一生物传感器平台上定量检测10种新冠相关生物标志物，包括6个病毒核酸基因、2个刺突蛋白亚基以及IgG和IgM两种抗体，检出限达到...
本文设计并制备了一种无标记、超灵敏的锥形光纤（TOF）等离子体生物传感器，用于同时检测五种 microRNA 并表现出良好选择性。该平台将金球纳米颗粒（AuNPs）、金纳米棒（AuNRs）和金三角纳米棱柱（AuTNPs）层压于 TOF 表面，以增强倏逝模与局部表面等离子体共振。透射光谱中的吸收凹陷对应各纳米颗粒的特征共振波长；其中 ...