个性化免疫疗法有望纠正细胞功能障碍、抑制肿瘤生长甚至实现持久缓解，但常规分析方法通常无法实时监测细胞活动，缺乏多路复用快速筛选能力，且样品制备复杂，难以充分解析驱动疗效的动态免疫应答。基于倏逝波相互作用的无标记光学生物传感器可提供敏感、无创、高分辨率的细胞调控、信号传导以及治疗诱导分子变化分析。本文重点综述了用于分子和细胞分析的等离...
集成硅电子-光子平台中的多路传感需要在毫米级芯片上同时实现光学、电学与微流控耦合，因此要求微流控器件兼具高密度微米级通道和中尺度特征。本文提出采用三维打印转移模塑快速制备复杂多层微流控结构，并将其与单片电子-光子系统级芯片集成。该平台包含半径5 µm的微环谐振器（MRR）阵列，可实现芯片上同时光学、电学和微流控耦合。作者利用投影微立...
本文是一篇关于无标记亲和生物传感器阵列用于分子诊断的编辑评论。作者指出，酶联免疫吸附试验（ELISA）长期是体外蛋白诊断核心，但个性化医学和即时检测要求多路复用、高通量、低成本且易用的平台。无标记亲和生物传感器将抗体等探针固定在物理化学换能器表面，直接监测结合事件，无需酶、荧光或放射性标记。表面等离子共振（SPR）通过金属表面附近折...
个性化与分层医学需要无标记、低成本诊断技术，以并行监测多种疾病生物标志物。硅光子生物传感器兼具高灵敏度分析与可扩展、低成本制造优势，但通常只能检测单一生物标志物，且难以提供其（生化）活性信息。本文提出一种电化学硅光子传感器，可实现生物标志物的高灵敏、多参数分析。该电光技术采用经最优n型掺杂的微环谐振器，使其在支持高Q光学共振的同时，...
本文报道了一种基于级联马赫-曾德尔干涉仪（MZI）与环形谐振器并利用Vernier效应的高灵敏度硅光子生物传感器，采用波长探测方式实现无标记检测。传感器制备在绝缘体上硅（SOI）晶圆上，传感臂与参考臂构成MZI，环形谐振器作为参考，二者级联后通过Vernier放大将MZI透射包络的波长位移进一步放大。实验测得MZI传感器和MZI-环...
本文提出一种基于槽波导中相位偏移布拉格光栅的新型硅光子生物传感器。该器件将光场集中在低折射率槽区，从而增强光与周围介质及生物分子的相互作用。布拉格光栅通过在波导外侧壁制作周期性波纹形成，并在光栅中部引入相位偏移，在阻带内产生尖锐谐振峰。实验在氯化钠盐溶液中测得 340 nm/RIU 的高折射率灵敏度和约 1.5×10^4 的高品质因...
硅光子生物传感器因可多路复用、低成本、适合芯片实验室而备受关注。本文表征了3 µm TE模式与10 µm双TE/TM模式硅光子微盘谐振器的传感性能，并验证其检测生物分子特异性捕获的能力。实验结果表明，TE模式与TM模式的折射率灵敏度分别为26 nm/RIU和142 nm/RIU，品质因子分别为3.3×10^4和1.6×10^4。10...
近期，廉价绝缘体上硅（SOI）无标记生物传感器已可实现对生物相关分子的快速、准确定量检测，适用于医学诊断与药物开发。然而，虽然传感器芯片可低成本制备，准确监测其透射谱波长偏移通常需要昂贵可调谐激光器。为此，作者将高灵敏度Vernier级联传感器与阵列波导光栅（AWG）光谱滤波器集成，使传感器透射谱被划分为多个波长通道并传输至空间分离...
硅光子芯片级生物传感的变革潜力主要受限于无法选择性功能化并利用其高密度集成光学器件。硅生物传感器（如微环谐振器）可常规制备为小于50×50 μm的占位面积，但由于尺寸小和对准要求高，对单个器件进行化学寻址一直是重大挑战。本文描述了一种非接触压电（喷墨）方法，可快速、高效地将生物活性蛋白、糖蛋白和新糖缀合物打印到高密度硅微环谐振器生物...
本文研究了一种由两个级联环形谐振器构成的折射率生物传感器，其工作原理类似游标卡尺（Vernier 效应）。该器件在绝缘体上硅（SOI）平台制备，两个环形谐振器具有不同光学往返长度，其中一个传感环暴露于环境折射率变化，另一个滤波环被厚氧化层屏蔽。当传感环有效折射率改变时，其谐振波长发生微小移动，经级联后在透射谱中形成周期性包络峰，包络...
本文报道一种基于绝缘体上硅（SOI）环形谐振器的无标记生物传感器阵列，采用单输出端口和波分复用（WDM）寻址方案。阵列由一个参考环和四个不同半径的传感环组成，各环共振波长作为地址，单探测器即可同时读取多个传感单元。参考环被SU-8包覆用于抵消温度等环境漂移，传感环开窗暴露于样品。表面经气相硅烷化后，通过非接触点样分别固定山羊IgG、...
本文报道了一种集成、低成本、无标记光子波导生物传感器系统，具有多分析物检测能力，基于商用CMOS硅光子集成电路实现，并用纳米薄膜进行了验证。局部倏逝场阵列耦合（LEAC）生物传感器基于一种与其他倏逝场传感器根本不同的新物理现象：生物纳米膜在波导上表面形成，使局部折射率升高，从而对耦合到波导下方埋置光电探测器阵列的倏逝场产生局部调制。...