本文理论提出并分析了一种用于中红外区域口腔癌检测的石墨烯辅助一维光子晶体生物传感器，采用转移矩阵法计算其光学响应。该结构由高折射率与低折射率介质层交替排列构成，中心为口腔组织缺陷腔，可在光子带隙内支持高度局域的缺陷模共振。健康与癌变口腔组织的有效折射率差异会改变缺陷腔光程，使共振波长发生可测移动，从而实现无标记光学检测。结果显示，传...
汞离子（Hg2+）具有强毒性，对生态环境和人体健康构成严重威胁，亟需高灵敏检测方法用于环境监测。本文报道了一种基于纸基石墨烯的单链DNA（ssDNA）探针传感器，用于检测水相中的Hg2+。该传感器利用胸腺嘧啶-汞-胸腺嘧啶（T-Hg2+-T）配位化学实现特异性识别。为阐明探针结构对传感性能的影响，作者设计了桥接片段中连续鸟嘌呤（G）...
早期癌检测受益于无标记、高灵敏度的表面等离子共振（SPR）生物传感器。本研究采用传输矩阵法（TMM），在633 nm波长下对基于CaF2/Cu/TiO2/石墨烯的多层SPR结构进行计算评估。在1–5 ng/mL癌相关生物标志物浓度范围内，分析了反射率、共振角位移和近场分布，并推导灵敏度、检测准确度（DA）、品质因数（FoM）和检出限...
本文提出一种集成石墨烯的紧凑双带太赫兹（THz）超材料吸收体，用于高性能生物传感。该结构由四个同心八边形环组成，其中两个为金环、两个为石墨烯环，置于二氧化硅（SiO₂）基底上，背面为金接地层。金环产生双共振响应，石墨烯层通过改善与自由空间的阻抗匹配增强吸收并引入可调性。器件在0.9623 THz和1.4079 THz处实现近单位吸收...
本文提出一种基于金（Au）、二硫化钼（MoS₂）和石墨烯混合结构的高性能多层表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于增强折射率传感性能。金层用于高效激发表面等离子体，MoS₂层用于最大化电磁场局域，石墨烯单层用于增强光-物质相互作用和分子吸附。在633 nm波长下模拟结果显示：对磷酸盐缓冲液（PBS）灵敏度为80.0°/RIU（FO...
本文提出一种基于一维 Thue–Morse 准周期光子晶体的生物传感器，用于癌症检测。该结构在交替多孔硅增益–损耗层中引入宇时（PT）对称与例外点（EP）工程，并在关键界面集成石墨烯纳米层，以实现强光学场限制和 EP 附近共振锐化。通过系统参数优化，确定石墨烯化学势和弛豫时间的最优值分别为 0.408 eV 和 0.5 ps，此时传...
血液癌症若未能早期发现可能致命。本文提出一种基于机器学习的创新生物传感器，用于识别血液中的癌症特异性生物标志物，从而实现及时诊断、早期干预和靶向治疗，提高生存率。作者设计了一种石墨烯基传感器，采用先进材料增强灵敏度，用于快速、早期血液癌症检测，提高诊断准确性并及时医疗干预，改善患者预后。通过机器学习优化获得更高灵敏度。该石墨烯传感器...