基于表面声波（SAW）的生物传感器因高灵敏度、实时响应能力和无标记检测而具有独特优势。典型SAW模式为Rayleigh模式和剪切水平（SH）模式。二者在生物传感应用中各有优缺点，通常需要不同基底和器件几何结构才能有效激发。本研究在铌酸锂上研究并表征了SAW谐振器生物传感器所生成的模式及生物传感性能。结果显示，器件同时存在两个典型SA...
低折射率液体分析物的实时、原位和高精度检测在医学与生物学中具有重要意义，血样中血浆浓度的准确检测是生物传感器的重要应用之一。本文报道了一种基于空心微结构光纤（HC-MOF）的高灵敏生物传感器，用于检测低折射率液体分析物，并重点研究血液样品中血浆浓度的检测。作者利用光子带隙导波机制，说明血浆浓度变化会改变 HC-MOF 的传输光谱。通...
2019冠状病毒病（COVID-19）作为典型气溶胶传播疾病，凸显了对空气传播病毒进行快速监测与检测的迫切需求。本文通过数值建模研究金属芯压电纤维/环氧基复合材料的动态机电响应，并将其设计为用于病毒检测的质量负载生物传感器。模型中，对中间压电纤维施加交流电场，使复合材料发生振动；同时采用集中载荷和分布载荷模拟生物标志物与病毒结合后引...
本文利用有限元法直接求解麦克斯韦方程，研究磁阻抗（MI）传感器检测超顺磁性磁性纳米颗粒（MNP）存在与浓度的性能。对于未被外磁场充分磁化的超顺磁颗粒，假设MI传感器对颗粒的响应主要来源于颗粒等效磁导率对传感器阻抗的影响，而非颗粒产生的杂散磁场。模拟将MNP液滴置于微带传输线中的MI敏感导体上，通过改变颗粒系统磁导率μP来代表不同浓度...
本研究采用有限元方法（FEM）对静态模式悬浮微悬臂梁模型进行模拟，考察牛顿流体和非牛顿流体中微悬臂梁梁体的偏转。研究目标是设计并模拟一种悬浮微悬臂梁生物传感器，用于测定流体的动态粘度，并分析血液红细胞压积与传感器灵敏度之间的关系。该生物传感器为微结构，由嵌入微悬臂梁中的微流道组成。通过流体-结构相互作用（FSI）模拟，研究不同动态粘...
本文报道了三种生物传感器流槽的效率。三种流槽均在传感元件附近设有扩展的中央通道，以提供相同直径的活性区，但通道扩张与收缩速率不同。对每种流槽，作者采用有限元模型数值计算，并用流动荧光技术实验测定传感室内分析物浓度对进料分析物浓度变化的响应速率。结果表明，三种设计在流速增加时效率均下降，原因是扩散相对于平流的重要性增加，且效率受再循环...
基于集成光子器件的无标记光学生物传感器已实现对生物分析物的灵敏、选择性检测。将这些传感平台集成到微流控器件中，可减少所需样品体积，并加快样品向传感表面的递送，从而改善响应时间。传统器件通常嵌入或邻近基底，有效传感区位于微流控通道底部的慢流区，降低了样品递送效率。近期发展的悬浮波导传感器将器件抬离基底，使传感区不接触基底；该结构将传感...
本文对光流控环谐振器（OFRR）生物传感器在回音壁模式（WGM）下的光学特性进行了数值表征。OFRR 由玻璃毛细管环、光纤波导以及二者之间的间隙构成，光在环内以 WGM 传播，实现微小型化并延长光与样品的有效相互作用时间。研究采用 COMSOL Multiphysics 有限元法求解 Maxwell 方程，考察环直径、环厚度、波导宽...
多孔基底因分子识别型生物传感器应用而受到广泛关注，亟需系统研究限制分子向多孔基质内传输的参数及其随孔几何结构变化的规律。本文采用有限元模拟（FES）和时间分辨光波导光谱（OWS），系统研究分子在多孔材料内表面的传输与结合。OWS 用于测定蛋白在多孔阳极氧化铝（AAO）膜内的吸附动力学，该膜由平行排列的圆柱孔组成，孔半径为10–40 ...