环辅助马赫-曾德尔干涉仪（RA-MZI）具有高灵敏度和快速光学响应，已用作无标记纳米光子生物传感器。然而，大多数基于RA-MZI的生物传感器需要对环表面进行化学修饰，以固定可与目标分子相互作用的生物分子。本文报道了一种新型微流控集成RA-MZI（µFRA-MZI），其微流控通道直接制作在光子环谐振器上方。µFRA-MZI可在不化学修...
传统培养与分子方法检测饮用水中大肠杆菌耗时长，且难以区分活性与非活性菌。本文开发并验证一种光子免疫传感器，由功能化抗体并集成于微流控通道的氮化硅环谐振器组成，用于饮用水中大肠杆菌的检测与间接定量。通过间接ELISA筛选针对大肠杆菌膜脂多糖（LPS）和β-半乳糖苷酶的单克隆及多克隆抗体，并在氮化硅表面完成固定化对照。经不同消毒处理的水...
组织芯片（TC）又称微生理系统（MPS）或器官芯片（OC/OoC），旨在小尺度模拟人体生理，以提高动物模型的可重复性和人体相关性，并降低费用与伦理成本。然而，现有TC大多采用终点分析，难以在细胞产生特定生物分子时进行实时检测。为此，作者将用于炎症细胞因子的光子生物传感器整合到模型TC中。人支气管上皮细胞在微流控装置中培养，并用脂多糖...
本文报道了基于光子集成回路（PIC）的无标记生物传感器，用于快速、多路检测六种猪源新发与地方性病毒：非洲猪瘟病毒（ASFV）、经典猪瘟病毒（CSFV）、猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）、猪细小病毒（PPV）、猪圆环病毒2型（PCV2）和猪A型流感病毒（SIV）。该光学生物传感器基于倏逝波技术，核心换能器为氮化硅中制备的谐振环（R...
本文提出一种基于表面应力传感方法并耦合高灵敏光学传感系统的BioMEMS生物传感器，用于诊断多种生物分子。该MEMS换能器由固定-固定SU8微梁构成，梁表面固定生物受体，梁中心连接环谐振器（RR）滤波器。当样品中的目标生物分子与受体结合时，会在梁表面诱导表面应力，使微梁发生弯曲变形，并带动环形波导相对主波导产生位移。该位移改变RR的...
等离子体化学与生物传感器具有尺寸紧凑、灵敏度极高等优点，基于等离子体波导和谐振器的生物传感器是移动与可穿戴设备的理想候选。然而，金属中的高损耗以及实际实现方案复杂，使紧凑等离子体生物传感器的最优构型难以确定。本文提出一种新型等离子体折射率传感器，其核心为置于相同金属制成的波导型 racetrack 环谐振器下方的金属条波导。该结构可...
本文采用基于全矢量H场有限元方法，对用于检测DNA杂交的水平槽波导生物传感器结构进行优化设计。该传感器基于硅上绝缘体（SOI）平台，由上下两层多晶硅波导芯夹持低折射率槽区构成，光以准TM模在低折射率槽区集中传播。槽区内通过硅烷连接层固定单链DNA（ssDNA）探针，当互补ssDNA杂交形成双链DNA（dsDNA）时，传感层折射率由1...
本文提出一种基于硅基槽波导环谐振器的无标记生物传感器，用于检测DNA杂交事件。作者采用基于全矢量H场有限元方法，对槽波导中准TE和准TM模式的场分布、有效折射率、功率限制因子及灵敏度进行数值分析。槽波导由两条纳米尺度硅轨构成，光场被限制在低折射率槽区，从而增强光与传感介质相互作用。传感表面先修饰1 nm硅烷连接层，再固定8 nm单链...
光学谐振器件因能将电磁能量集中于小模体积并支持多路检测，成为无标记生物分子传感器的有前景平台。当前光学生物传感器的基本局限在于生物分子相互作用通常局限于谐振器件表面，而最强电磁能量被限制在波导核心内。本文报道了一种由环形谐振器与总线波导耦合构成的纳米多孔聚合物光流体器件。通过纳米压印制备聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯复合波导，并用二甲基...