本文提出并数值研究一种基于准D形光子晶体光纤（PCF）的表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于检测不同折射率癌细胞。采用 COMSOL Multiphysics 6.2 有限元方法，传感器表面镀有金（Au）等离子体材料和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）聚合物涂层。系统分析等离子体层厚度与空气孔尺寸对限制损耗（CL）、波长灵敏度（WS）...
本文提出一种高灵敏度、多模石墨烯基超材料（MM）生物传感器，用于折射率（RI）传感。该传感器由金（Au）双分裂椭圆谐振器（DSER）周期阵列、石墨烯包覆的二氧化硅（SiO2）衬底以及底部金反射层构成，并采用有限差分时间域（FDTD）方法进行分析。双分裂椭圆几何结构可显著增强电磁场限制，并激发多个独立共振模式，优于通常仅支持单模或双模...
本研究提出一种用于检测癌细胞和组织的一维纳米光子生物传感器。研究考察了三种具有不同对称性的多层结构：S1 和 S2 具有宇时（PT）对称性，S3 为混合构型并表现出增强宇时（APT）对称性。传感机制基于分析物存在时异常点（EP）的出现，从而实现精确、灵敏的识别。在相同工作条件下观察到三个关键现象：首先，通过定位异常点并利用双向透明现...
本文提出一种基于D形光子晶体光纤（PCF）的表面等离子共振（SPR）生物传感器的设计、研究与优化，该传感器在光纤抛光表面依次沉积金层和二氧化钛（TiO2）层，其中TiO2层位于金层上方以增强灵敏度。该设计旨在简化制造流程，同时通过芯模与表面等离子极化激元（SPP）模的有效耦合实现最佳性能。作者系统分析并优化了金层厚度、TiO2厚度及...
癌症早期检测仍是重大挑战，现有SPR-PCF传感器在灵敏度与光-分析物相互作用方面不足。为此，本研究提出并验证了一种基于MXene功能化光子晶体光纤（PCF）的表面等离子共振（SPR）生物传感器。该传感器采用MXene纳米材料与金（Au）复合结构，并结合圆形空气孔排布与双矩形凹槽形貌设计，利用MXene的高导电性和金的化学稳定性，同...
本研究提出一种基于二维材料的表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于高灵敏、快速检测癌细胞。传感器采用 Kretschmann 构型，由 BK7 棱镜、ZnO、Ag、Si3N4 及过渡金属二硫化物（TMDCs）层组成，传感介质中引入正常细胞或癌细胞。通过角度探测法，在 633 nm 激发光下比较不同 TMDCs（MoS2、MoSe2...
本文提出一种高灵敏度且热稳定的光子晶体（PhC）生物传感器，用于癌细胞的高精度检测。该传感器采用方格排列的硅棒阵列（棒半径0.1 µm），在1.2–2.1 µm范围内具有光子带隙，并设置两条线缺陷波导分别作为输入和输出光路。其核心为一种眼形缺陷腔，腔内沿眼形边界及中心类似虹膜区域布置嵌入硅棒，用于容纳待测分析物。当分析物折射率发生变...
本文提出一种基于锥形光纤（TOF）和空心金纳米颗粒（HAuNPs）的局域表面等离子共振（LSPR）折射率（RI）传感器，可作为无标记RI生物传感器。在实际生物传感器中，生物受体固定于纳米颗粒表面，仅特异性结合目标生物分子；结合事件改变传感器周围局部折射率，并通过光纤透射光谱检测。光纤生物传感器具有快速、准确、简便和低成本疾病诊断优势...
癌症的早期检测与诊断是当前医疗领域的重要挑战。本文提出一种基于冠状超材料谐振器的实验生物传感器，用于癌细胞检测。该谐振器利用 GHz 频段冠状超材料结构的独特电磁特性，增强电磁波与样品之间的相互作用，从而提高灵敏度、选择性和线性。通过系统的仿真、实验与优化研究，验证了谐振器检测癌症的能力。所提出的检测系统可实现实时、非侵入式癌症检测...
本文针对癌细胞早期检测需求，理论提出并模拟一种基于一维缺陷三元光子晶体的超灵敏光子生物传感器。采用MATLAB与传输矩阵法，对分别加载正常细胞及Jurkat、Hela、PC12、MDA-MB231、MCF-7、白质、低级别胶质瘤、胶质母细胞瘤等样品的结构进行计算，通过调节周期数、缺陷层厚度和s偏振入射角寻找最优传感条件。传感器利用样...
光子晶体生物传感器是一种由光子晶体材料制成的紧凑器件，可用于检测和监测生物分子或化学物质的存在及其浓度变化。本文提出一种基于硅光子晶体的癌细胞检测生物传感器，其结构在三角晶格阵列中引入六角谐振腔。该结构的一个光子带隙范围为1188 nm≤λ≤1968 nm。采用时域有限差分法仿真发现，当入射光波长位于该带隙范围内时，结构在1469....
本文提出两种基于带缺陷层的一维二元光子晶体（硅/空气薄膜）的高灵敏、紧凑生物传感器，具有超高品质因子。所设计的非对称与对称传感器在缺陷层两侧仅含两至五个周期，并以正常细胞群（INOK）和癌细胞群（YD-10B）为研究对象。研究考察了硅层厚度、空气层厚度、缺陷层厚度、基底位置、周期数和入射角等参数对传感器性能的影响，并基于灵敏度进行优...
癌细胞的灵敏准确检测对癌症早期诊断和治疗具有重要意义。本文开发了一种基于熵驱动三维（3D）多足DNA walker的简单荧光信号放大生物传感器，用于高灵敏检测癌细胞。首先，将DNA四面体纳米结构（DTNs）与AS1411适配体组装为捕获探针，实现癌细胞的高效捕获。随后，双足发夹燃料链与DTNs杂交并暴露两个催化“腿”，形成walke...
本文报道了一种基于单层石墨烯拉曼光谱特征的无标记生物传感器，用于癌细胞检测。作者研究了 SiO2/Si 衬底上静电门控单层石墨烯在 0–5 V 电压下、有无癌细胞时的拉曼光谱。癌细胞存在时，石墨烯 G 带和 2D 带强度随电压发生调节，密度泛函理论模拟表明该变化与癌细胞相关。苯丙氨酸中的 C–H 和 N–H 键提供了可用于识别癌细胞...
设计和开发电化学生物传感器可实现分子传感和生化组成定量，具有监测、检测和反馈等医学与生物技术应用优势。将仿生材料与电化学技术结合，可促进特异性、快速、灵敏且低成本（如即时检测）传感平台的发展。用于修饰传感器表面的生物材料选择至关重要，因其显著影响选择性和灵敏度。在此背景下，具有内在自组装能力的智能生物材料，如细菌表面层（S-层）蛋白...
便携式一次性生物传感设备实现癌细胞的现场检测与分析具有重要意义。传统标记技术虽可提供准确定量测量，但复杂的细胞染色和高成本测量限制了其进一步发展。本文报道了一种非免疫生物传感技术：基于太赫兹波段各向异性谐振开环谐振器（SRR）的等离激元生物传感器，成功实现了癌细胞的无抗体识别。在不同偏振下，谐振频率偏移Δf和拟合相位斜率（FPS）对...
二维过渡金属二硫化物（TMDs）经合理结构优化后可作为新兴生物传感平台。本文通过水热法制备一系列双金属 Mo1-xWxS2 纳米花，并系统研究其组成依赖的过氧化氢（H2O2）电化学生物传感性能。结果表明，Mo0.75W0.25S2 具有最高灵敏度（1290 μA mM−1 cm−2）、良好选择性和宽适用浓度范围（4×10−1–1.0...
本文通过一步溶剂热法合成了一种新型氮掺杂酰肼共轭碳点（NHCDs），其具有低激发电位下的强阳极电化学发光（ECL）性能，并用于构建快速癌细胞检测生物传感器。氮掺杂使碳点最高占据分子轨道（HOMO）上移，从而降低阳极ECL激发电位。与未掺杂酰肼共轭碳点相比，NHCDs的ECL量子效率提高2.5倍，因为较低电位显著减少了ECL过程中的副...
本文提出一种基于目标触发 DNAzyme 蜘蛛的高柔性电化学检测方法，用于检测端粒酶。含 Cu2+ 依赖 DNAzyme 的 DNAzyme-端粒酶底物引物（D-TSP）既作为识别元件，又作为端粒酶引物。从 HeLa 细胞中提取的端粒酶识别 D-TSP 并延伸生成 DNA 重复序列。合成的端粒酶产物基于邻近连接检测机制，与两条 DN...
提出一种基于电磁诱导透明类（EIT-like）超材料（MMs）的新型生物传感器。破缺对称双开口环谐振器可实现 EIT-like 等离子体共振，透明窗口位于 1.67 THz。耦合振子模型表明，双开口不对称度增加时，亮模与暗模耦合增强，非辐射阻尼 γ2 从 1.45 增至 1.85 THz，耦合系数 κ 从 3.46 增至 4.49 ...