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本研究基于传输矩阵法与菲涅耳方程，对两种用于低浓度SARS-CoV-2检测的表面等离子共振（SPR）生物传感器Sys3和Sys5进行系统优化。检测浓度覆盖0.01–100 nM，接近临床样本中约10^9个/mL的低病毒载量。Sys3由55 nm银层、13 nm氮化硅层和10 nm单链DNA（ssDNA）层构成，获得品质因数（FoM）...
SPR Biosensor Based on Bilayer MoS
新冠疫情凸显了对快速、敏感且可靠的SARS-CoV-2检测工具的需求。本研究开发并优化了一种表面等离子共振（SPR）生物传感器，通过引入先进材料提高灵敏度与特异性。研究系统优化了银层厚度、氮化硅介电层厚度、二硫化钼（MoS2）层数和硫醇锚定单链DNA（ssDNA）识别层厚度，以在灵敏度、分辨率和衰减之间取得最佳平衡。最优构型由45 ...
Surface plasmon resonance detection of anti-cancer drug flutamide by graphitic carbon nitride/chitosan nanocomposite.
本研究设计、制备并测试了石墨相氮化碳/壳聚糖（g-C3N4/CS）生物传感器，利用葡萄糖、尿液、乳糖和氟他胺（FLT）等 10 μM 化合物进行评价，对 FLT 表现出 200 μM−1 的高灵敏度。研究采用有效介质理论和有限差分时域（FDTD）模拟，预测石墨相氮化碳与壳聚糖纳米复合膜的最优模式与等离激元性质，并考察壳聚糖含量变化对...
A highly optimized and sensitive bowtie shape-based SPR biosensor for different analyte detection.
随着光子技术的发展，光子晶体光纤（PCF）已成为构建高灵敏、高效生物传感器的重要器件。本文提出一种优化的领结形（bowtie-shaped）PCF 表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于增强折射率（RI）传感。该设计采用外部传感机制，可在 RI 1.32–1.44 范围内表征性能；通过选择较大的晶格间距（pitch）和金层高度简化...
Use of Laccase Enzymes as Bio-Receptors for the Organic Dye Methylene Blue in a Surface Plasmon Resonance Biosensor.
亚甲基蓝是工业废水、地下水和地表水中常见的阳离子有机染料，属于持久性新兴污染物，可能危害人体健康和环境。本研究开发了一种用于检测亚甲基蓝的表面等离子共振（SPR）生物传感器，采用 Kretschmann 构型，在 BK7 棱镜上沉积 3 nm 铬和 50 nm 金膜。首次将固定于金表面的漆酶作为该有机染料的生物识别元件。酶通过 ED...
Polarization modulated spectroscopic ellipsometry-based surface plasmon resonance biosensor for E. coli K12 detection.
本文报道了一种基于偏振调制光谱椭偏仪（PMSE）的表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于在 Kretschmann 构型下灵敏检测微生物。作者采用连接函数发生器的 β-硼酸钡（BBO）电光相位调制晶体，在毫秒时间尺度内产生相位偏移，从而提取 SPR 条件下的椭偏角 Ψ 和 Δ。金表面通过氨基偶联法固定抗大肠杆菌抗体，使大肠杆菌 K...
Design of a PIT biosensor based on plasmonic-graphene-black phosphorous hybrid for hypercholesterolemia detection.
心血管疾病是全球主要死因，高胆固醇血症是严重心脏病的重要诱因。本文提出一种基于石墨烯-等离子体-黑磷混合结构的优异吸收器，并将其用于生物传感应用。该器件由石墨烯、黑磷、银、金和氧化铝构成的四分之一圆柱形及平板形多层结构组成。为提升吸收峰性能，研究了结构参数和石墨烯化学电位（Ef）对吸收光谱的影响。在优化特性后，该结构被用作检测血液样...
Free Electron Density Gradients Enhanced Biosensor for Ultrasensitive and Accurate Affinity Assessment of the Immunotherapy Drugs.
准确亲和力评估对药物发现、筛选和疗效评价至关重要。无标记亲和力生物传感器是解决该问题的可靠标准技术。本研究通过有限差分时间域（FDTD）仿真模型构建了自由电子密度梯度增强超表面等离子共振（FED-MSPR）生物传感器，用于准确测定免疫治疗药物的亲和力与动力学速率常数。通过调控纳米杯阵列表面金属的介电性质，可在不改变纳米结构的前提下调...
Application of Surface Plasmon Resonance Imaging Biosensors for Determination of Fibronectin, Laminin-5, and Type IV Collagen in Plasma, Urine, and Tissue of Renal Cell Carcinoma.
层粘连蛋白、纤维连接蛋白和IV型胶原是细胞外基质（ECM）关键组分，ECM微环境调控肿瘤增殖、血管生成和侵袭。作者假设透明细胞肾细胞癌（ccRCC）患者血浆中这些蛋白浓度可能改变。本研究评估对照组与ccRCC患者血浆/血清、尿液和组织中层粘连蛋白-5、IV型胶原及纤维连接蛋白水平，并将ccRCC患者按TNM分期分为T1–T2和T3–...
SPRi Biosensor for Simultaneous Determination of HIF-1α, Angiopoietin-2, and Interleukin-1β in Blood Plasma.
本文开发了一种基于表面等离子共振成像（SPRi）的生物传感器分析方法，用于在生物流体中同时测定促血管生成因子HIF-1α、血管生成素-2（ANG-2）和白介素-1β（IL-1β）。这些蛋白参与血管生成，是肿瘤发生与转移的关键环节。研究对每种蛋白分别进行了方法学验证，表明该方法也可用于单一蛋白检测。所得检出限（LOD）和定量限（LOQ...
Citrate polymer optical fiber for measuring refractive index based on LSPR sensor.
光纤局域表面等离子共振（LSPR）传感器因高灵敏度而成为生物医学折射率检测的有效工具，但传统石英光纤刚性、脆性且生物相容性差，限制体内植入。本研究设计并制备了一种基于柠檬酸基聚合物的柔性可降解 LSPR 聚合物光纤（POF）传感器，并用有限元法（FEM）进行理论设计与验证。该 POF 采用聚八亚甲基马来酸柠檬酸酯（POMC）为芯层、...
Wavelength Division Multiplexing-Based High-Sensitivity Surface Plasmon Resonance Imaging Biosensor for High-Throughput Real-Time Molecular Interaction Analysis.
本研究报道了一种新型高灵敏度强度型表面等离子共振成像（SPRi）生物传感器及其在分子相互作用检测中的应用。通过优化激发波长并引入波长分复用（WDM）算法，系统可根据样品初始折射率确定最优激发波长，而无需调节入射角。实验结果表明，该系统的折射率分辨率为1.77×10−6 RIU，能够对初始折射率在1.333至1.370 RIU范围内的...
The potential of a novel enzyme-based surface plasmon resonance biosensor for direct detection of dopamine.
多巴胺是重要神经递质，其在生物流体中的监测对医疗和现代生物医学技术至关重要。本文报道了一种基于表面等离子共振（SPR）的新型多巴胺生物传感器。研究采用羧甲基葡聚糖（CMD）SPR芯片作为固定化表面，通过胺偶联将漆酶（laccase）作为生物亲和识别元件固定于芯片上。数据分析表明，酸性pH条件是多巴胺与固定化漆酶相互作用的最优条件。分...
Rapid and Sensitive Detection by Combining Electric Field Effects and Surface Plasmon Resonance: A Theoretical Study.
表面等离子共振（SPR）已广泛用于生物传感、环境检测和化学工业，但传统 SPR 生物传感器的性能常受分析物向传感表面传质限制，尤其在小分子或低浓度物质检测中更为明显。本研究提出一种快速、高灵敏的 SPR 生物传感器，通过整合交流电渗（ACEO）和介电电泳（DEP）增强目标分析物在传感表面的收集能力。上述两种效应均由交流电场产生，并可...
Coffee Ring Effect Enhanced Surface Plasmon Resonance Imaging Biosensor via 2-λ Fitting Detection Method.
表面等离子共振（SPR）生物传感器已被广泛用于研究蛋白质-蛋白质相互作用。然而，在传统SPR生物传感器中，检测过程受限于样品分子在传感芯片上由布朗运动主导的扩散过程，这使得在超低浓度下检测生物分子相互作用十分困难。本文提出一种高灵敏度SPR成像生物传感器，利用咖啡环效应（CRE）在传感表面实现分子的原位富集。此外，作者设计了一种基于...
An α-helical peptide-based plasmonic biosensor for highly specific detection of α-synuclein toxic oligomers.
α-突触核蛋白（αS）聚集是突触核蛋白病（包括帕金森病，PD）的主要神经病理标志。PD患者脑脊液（CSF）中αS毒性寡聚体水平升高，可作为疾病诊断生物标志物，但早期检测方法仍缺乏。作者近期鉴定出两亲性22残基α-螺旋肽PSMα3，能以低纳摩尔亲和力特异性结合αS毒性寡聚体，且对功能性单体无交叉反应。本文利用PSMα3设计了一种无标记...
SPR and Double Resonance LPG Biosensors for
幽门螺杆菌感染具有重大医学和社会意义，及时可靠诊断十分必要。传统侵入性和非侵入性检测方法存在局限。近年来，基于幽门螺杆菌外膜蛋白及其受体研究进展，新型诊断方法不断涌现。本研究评估外膜蛋白–细胞受体反应在建立可靠诊断中的适用性，重点考察最特征化的幽门螺杆菌黏附素BabA与其受体、血型抗原Lewis b（Leb）之间结合反应的可靠性。作...
Novel sensor-integrated proteome on chip (SPOC) platform with thousands of folded proteins on a 1.5 sq-cm biosensor chip to enable high-throughput real-time label-free screening for kinetic analysis.
本研究开发了一种名为传感器集成蛋白组芯片（SPOC）的自动化蛋白组学平台，用于在生物传感器表面原位产生并筛选功能蛋白阵列，以解决蛋白相互作用动力学高通量检测难题。该平台利用可快速定制的质粒DNA阵列，在纳升体积纳米孔中进行无细胞转录翻译（IVTT），将最多2400种全长折叠蛋白同时表达、捕获并纯化到1.5平方厘米的金生物传感器芯片上...
Plasmon resonance biosensor for interleukin-1β point-of-care determination: A tool for early periodontitis diagnosis.
白介素-1β（IL-1β）是多种炎症性疾病和癌症中关键的促炎细胞因子，口腔液体中 IL-1β 升高已被提出作为牙周炎的早期标志物。本文报道了一种便携式表面等离子共振（SPR）光纤探针生物传感器，其传感表面涂覆抗 IL-1β 抗体自组装单层。该传感器在缓冲液和唾液中均获得皮摩尔至纳摩尔线性检测范围，孵育时间仅 3 min，并在干扰物存...
Sensitivity enhanced tunable plasmonic biosensor using two-dimensional twisted bilayer graphene superlattice.
本研究从理论上提出一种基于二维扭曲双层石墨烯（TBG）超晶格的可调等离子体生物传感器。该传感器由等离子体金薄膜与 TBG 超晶格简单范德华堆叠构成，并通过 Goos–Hänchen（GH）位移实现超灵敏检测。其传感性能可通过 TBG 的扭转角进行调节；当相对扭转角优化为 55.3° 时，44 nm 金膜/1 层 TBG 超晶格构型可...