An Optical Universal Plasmon-Based Biosensor for Virus Detection.
Kretschmann 构型作为亚波长框架，可用于检测生物材料折射率的微小变化。然而，多数理论评估通常基于棱镜耦合至支撑等离子体模态的薄金属膜的平面波激发传输矩阵法（TMM）。因此，需要比平面波近似更优的理论框架，以实现可靠准确的评估与仿真。本研究对传统快速傅里叶变换光束传播法（FFT-BPM）进行重构，用于评估表面等离子体波导生物...
Hybrid Tamm plasmon resonance excitation towards a simple and efficient biomedical detector of NaI solution.
本文提出一种基于Tamm等离子体（TP）共振的理论传感方案，用于检测不同浓度碘化钠（NaI）水溶液。所设计结构为{prism/Ag/cavity/(GaN/CaF2)15/air}，其中Ag层厚度30 nm、传感腔层厚度4.5 mm，在TE偏振、入射角50°条件下于近红外区形成单一TP/表面等离子体混合共振谷。检测原理是NaI溶液填...
A Novel ECL Sensing System for Ultrahigh Sensitivity miRNA-21 Detection Based on Catalytic Hairpin Assembly Cascade Nonmetallic SPR Effect.
本文设计了一种基于催化发夹组装（CHA）级联非金属表面等离子体共振（SPR）效应的新型电化学发光（ECL）传感系统，用于超灵敏、高选择性地检测 miRNA-21。在 CHA 循环中，可捕获更多目标 miRNA-21，从而放大检测信号并提高灵敏度。同时，链霉亲和素（SA）与生物素之间的特异性识别，以及二硫化锡（SnS2）纳米片对苯并四...
High-Property Refractive Index and Bio-Sensing Dual-Purpose Sensor Based on SPPs.
基于表面等离子体极化激元（SPPs）设计了一种高性能等离子体共振传感结构，由两条金属-绝缘体-金属（MIM）波导与一个横向梯形纳米腔（TLSNC）耦合构成。采用多模干涉耦合模理论（MICMT）分析其传输特性，并用有限元分析（FEA）进行模拟，同时考察不同结构参数对性能的影响。结果表明，该结构在传输光谱中呈现四个高品质共振峰，最高折射...
Photoemission of Plasmonic Gold Nanostars in Laser-Controlled Electron Current Devices for Technical and Biomedical Applications.
本研究旨在用等离子体金纳米星（GNS）修饰此前开发的刀片型平面结构，以增强光电场发射并实现电子电流的高效激光控制。金纳米星尖端对电磁场的局域与增强作用，使实验样品中隧穿电子电流显著增加，同时提升电场发射与光电场发射性能。在接近表面等离子体共振波长的红激光照射下，光响应值相比远离共振的绿激光照射最高可提高5倍。论文还讨论了采用飞秒激光...
Plasmonic nanosensors for point-of-care biomarker detection.
本文综述了基于等离子体纳米材料的生物传感器在即时检测（POC）生物标志物检测中的最新进展。随着纳米材料发展，利用表面等离子体效应的高灵敏传感平台可筛查癌症、传染病及新冠等疾病相关标志物。疫情凸显了实时、便携、低成本诊断的需求，等离子体生物传感器因设计灵活、灵敏度高，可集成到小型手持设备中。文章首先介绍表面等离子体共振（SPR）和局域...
Self-Referenced Refractive Index Biosensing with Graphene Fano Resonance Modes.
本文设计了一种由周期性单层石墨烯纳米带与介质多层结构组成的混合结构，用于产生Fano共振（FR）。石墨烯表面等离子体共振与介质波导模式之间的强相互作用形成FR。作者采用有限元方法研究FR行为，并与严格耦合波理论计算结果一致。结果表明，FR线型可通过石墨烯纳米带周期进行被动调谐，也可通过石墨烯费米能级进行主动调谐。由于FR具有解耦特性...
Label-free photoelectrochemical biosensor for alpha-fetoprotein detection based on Au/Cs
本文提出一种基于Au/CsxWO3异质膜的新型无标记光电化学生物传感器，用于低背景噪声和高灵敏检测甲胎蛋白（AFP）。作者通过模板去除和旋涂等方法制备Au/CsxWO3异质膜。Au膜与CsxWO3半导体纳米晶的表面等离子体共振显著改善电极光电性能并增强光电流。该策略利用贵金属Au的表面等离子体共振和CsxWO3的可见/近红外光电活性...
Development of a specific troponin I detection system with enhanced immune sensitivity using a single monoclonal antibody.
我们报道了结合免疫分析与表面等离子体荧光光谱（SPFS）快速检测肌钙蛋白I（cTnI）的方法，cTnI是心肌梗死诊断的重要生物标志物。我们讨论了基于表面等离子体共振（SPR）和SPFS的直接、夹心及竞争免疫分析格式。为解释结果，将实验与cTnI表位和相应IgG抗体之间的取向依赖性相互作用联系起来。使用仅针对一个表位的单克隆抗体实现了...
Preparation and characterization of 0D Au NPs@3D BiOI nanoflower/2D NiO nanosheet array heterostructures and their application as a self-powered photoelectrochemical biosensing platform.
本文证明，零维金纳米颗粒（0D Au NPs）修饰的三维氧化碘铋纳米花（3D BiOI NFs）/二维氧化镍纳米片阵列（2D NiO NSAs）杂化纳米结构可用作自供电阴极光电化学（PEC）生物传感平台。3D BiOI NFs通过化学浴沉积法在2D NiO NSAs上原位生成，0D Au NPs通过浸涂法包覆于3D BiOI NFs...
Gold surface plasmon crystal structure based-on polystyrene template for biosensor application.
本文采用滴涂法将单分散聚苯乙烯（PS）微球在石英基底上自组装成有序二维微球阵列，作为制备贵金属纳米结构的模板；随后利用氧等离子体对 PS 微球阵列进行刻蚀，以调节微球之间的间距。通过离子束溅射在模板间隙中沉积金和银，去除 PS 微球后获得金纳米三角阵列和银纳米锥/金字塔阵列。作者利用扫描电子显微镜观察 Au 及 Au/Ag 复合薄膜...
Colorimetric response of peptide modified gold nanoparticles: An original assay for ultrasensitive silver detection.
本文首次提出一种基于肽修饰金纳米颗粒（peptide-AuNPs）聚集的超灵敏银离子（Ag+）比色检测方法。Ag+与肽中羰基氧和α-氨基氮形成四配位配合物，诱导肽发生折叠结构，降低颗粒间静电排斥和空间位阻，使原本稳定的peptide-AuNPs发生聚集。聚集导致金纳米颗粒表面等离子体共振（SPR）吸收红移，溶液颜色由红色变为紫色甚至...
Sensitive detection of a tumor marker, α-fetoprotein, with a sandwich assay on a plasmonic chip.
本研究将两种等离子体银和金涂层光栅生物传感器芯片用于α-甲胎蛋白（AFP）的夹心免疫检测，并结合表面等离子体场增强荧光（SPF）进行读出。在等离子体芯片上，夹心免疫检测中的未标记 AFP 可在 10^-12 至 10^-8 g/mL 的宽浓度范围内实现定量检测。通过 Langmuir 等温吸附曲线拟合，得到 AFP 与抗 AFP 抗...
Label-free microcavity biosensors: steps towards personalized medicine.
个性化医学有望通过实时监测多种生物标志物改善疾病诊断、治疗优化和医疗成本控制。将基础研究发现转化为符合监管要求的临床应用，需要能够同时监测多个生物标志物的临床高效生物传感器。本文讨论微腔光学生物传感器这一关键组件，用于在生理相关浓度下无标记监测生物分子相互作用。与多数研究侧重提高灵敏度不同，本文强调临床实用所需的稳健性、易制造性、易...
PVA and BSA stabilized silver nanoparticles based surface-enhanced plasmon resonance probes for protein detection.
为在溶液中利用纳米粒子实现生物传感，作者以聚乙烯醇（PVA）作为对照稳定剂、牛血清白蛋白（BSA）作为包覆分子修饰银纳米粒子。溶液中的银纳米粒子具有约420 nm的等离子体共振吸收峰；吸附BSA后，共振峰轻微红移至443 nm。随后在小鼠模型中评估这些工程化纳米粒子的生物相互作用，结果显示处理组小鼠的行为和毒性指标未出现显著异常，纳...
New trends in instrumental design for surface plasmon resonance-based biosensors.
表面等离子体共振（SPR）生物传感是一种先进的无标记、实时检测技术，其核心是金属-介质界面处自由电子的集体振荡对界面光学参数变化的高度敏感。本文综述了 SPR 相关仪器设计的新趋势，重点讨论光学激发与耦合方案、微流控与微系统集成、纳米尺度效应对表面等离子体的影响、新材料应用以及 SPR 与其他分析技术的联用。文章回顾了棱镜、光栅、波...
An optofluidic nanoplasmonic biosensor for direct detection of live viruses from biological media.
快速、灵敏且可多点部署的病毒检测技术对防控未来疫情和生物恐怖威胁至关重要。本文报道了一种无标记光流体纳米等离子体生物传感器，可在几乎无需样品前处理的情况下，直接从生物介质中以临床相关浓度检测完整病毒。该平台基于等离子体纳米孔中的异常光透射效应，并利用群特异性抗体识别快速进化病毒的不同毒株。针对表面等离子极化激元穿透深度与病原体尺寸相...
Detection of prostate-specific antigen with a paired surface plasma wave biosensor.
本研究报道了一种振幅敏感型配对表面等离子体波生物传感器（PSPWB），用于在稀释人血清中对前列腺特异性抗原（PSA）进行无标记实时检测。该传感器基于表面等离子体共振（SPR）并结合光学外差技术，通过同步检测两路相关表面等离子体波信号提高灵敏度。实验测得PSPWB对有效折射率变化的检出限为8.4×10^-9折射率单位（RIU）；在磷酸...
Fabrication of Anti-human Cardiac Troponin I Immunogold Nanorods for Sensing Acute Myocardial Damage.
本文报道了一种基于金纳米棒的简便、快速液相生物传感方法，用于检测人肌钙蛋白I（h-cTnI），以辅助急性心肌损伤的早期诊断。金纳米棒具有局域表面等离子体共振（LSPR）特性，其纵向共振峰对周围介电环境变化高度敏感。作者将抗人cTnI单克隆抗体偶联到金纳米棒表面，当样品中的h-cTnI与抗体特异性结合时，纳米棒表面介电环境改变，引起纵...
Surface-plasmon-coupled semiconductor diode-laser package for refractive index sensing.
本文报道将等离子体纳米光栅结构集成到商用半导体激光二极管封装输出窗口，构建微型化化学/生物传感器原型。采用 SANYO DL-3147-031 TO-5.6 封装，650 nm 激光，在输出窗口沉积 220 nm 金膜并用聚焦离子束铣削制作周期约 330 nm、宽度约 70 nm 的纳米光栅。通过监测封装内置光电二极管的反射信号和外...