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...
本研究提出一种基于表面等离子共振（SPR）的高灵敏双核光子晶体光纤（PhCF）生物传感器，用于检测折射率（RI）1.30–1.39、步长0.01的低折射率生物分析物。该传感器采用石墨烯与金混合涂层，将金优异的等离子体特性与石墨烯高吸收和导电特性结合，以增强光–物质相互作用并提高信号稳定性。利用COMSOL Multiphysics ...
目前疟疾检测方法各有优劣，亟需更有效的诊断工具。基于表面等离子共振（SPR）的光学生物传感器是检测疟疾生物标志物的有前景平台。疟原乳酸脱氢酶（pLDH）是疟原虫生命周期中产生的代谢酶，存在于所有疟原虫物种中，包括恶性疟原虫。本文报道了一种基于SPR和异常光学传输（EOT）的pLDH光学生物传感器的设计、探测与实验性能。该传感器由铝纳...
人血浆是临床诊断的首选基质，但其复杂组成会产生基质效应，干扰极低浓度生物标志物的准确检测。本研究利用表面等离子共振（SPR）生物传感器，区分血浆中非特异性吸附和血浆内源抗体与识别受体相互作用两类基质效应。作者提出一种组合策略：交替注入血浆与高离子强度缓冲液以洗脱弱吸附组分，采用单表面参考法补偿非特异性吸附贡献，并在血浆中加入抗免疫球...
抗双链DNA（anti-dsDNA）抗体是系统性红斑狼疮（SLE）的重要生物标志物，但常规检测的分析性能存在差异。本研究评估一种新型光纤表面等离子共振（FO-SPR）生物传感器，用于实时分析抗dsDNA抗体与抗原的相互作用，并探讨动力学参数与疾病严重度尤其是狼疮肾炎（LN）的关联。采用生物素化dsDNA包被FO-SPR传感器，检测2...
寄生虫病是全球范围内传播最广的感染性疾病之一，每年造成数百万人死亡和患病。因此，快速而准确的诊断十分关键，必须依赖高灵敏度和高特异性的检测手段。生物传感器相较于传统诊断方法具有明显优势，包括特异性强、灵敏度高、检测速度快、操作简便、易于使用、可重复性好，并能够支持疾病早期检测。近年来，用于检测寄生虫感染的现代诊断工具引入了金纳米颗粒...
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...
免疫细胞表面特定分子组成的变化是定向免疫应答的重要早期标志物，而现有生物传感器大多聚焦于可溶性疾病标志物。本文报道了一种肽功能化石墨烯生物传感器，可在不依赖特定平台的情况下，高灵敏检测活细胞表面的特定免疫受体。研究以天然免疫细胞关键调节因子甲酰肽受体2（FPR2）为目标，并在两种互补格式中验证：i）石墨烯增强表面等离子共振（SPR）...
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）...
本文报道了一种用于检测心肌肌钙蛋白I（cTnI）的高灵敏度光学传感器，cTnI是早期心肌梗死诊断的关键生物标志物。该传感器将蓖麻油衍生仿生受体GreenNanoMIPs与便携式多模塑料光纤表面等离子共振（POF-SPR）换能器相结合。GreenNanoMIPs通过分子印迹技术制备，以cTnI表位NR10肽为模板。传感过程中，金SPR...
血红素是原卟啉IX与铁形成的复合物，作为血红蛋白和肌红蛋白的必需辅基，介导氧的储存与运输；同时作为细胞色素c等酶的辅因子，参与线粒体呼吸链电子传递。与蛋白结合态血红素不同，游离或不稳定血红素具有细胞毒性、促氧化和促炎特性。游离血红素水平升高与镰状细胞病、疟疾、脓毒症等溶血性疾病相关。本综述介绍血红素的生理功能及其在人类健康与疾病中的...
全球监管机构已实施严格措施监测并降低禽类产品中的沙门氏菌污染。快速定量检测方法有助于生产者早期识别污染、采取纠正措施并提升食品安全。本研究旨在开发并优化一种表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于鸡绞肉中鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella Typhimurium）的定量检测。传感器表面经功能化修饰，固定一种特异性识别沙门氏菌鞭毛蛋...
病原菌的快速检测对全球公共卫生具有重要意义。现有检测技术通常受限于效率低、成本高以及易受污染等问题。表面等离子共振（SPR）技术基于金属–介质界面处的衰减全内反射原理，利用表面等离子体对入射光子的共振吸收，通过追踪共振条件变化来检测局部折射率的微小变化，因而具有检测速度快、灵敏度高、可实时无标记监测等优势。本综述系统概述了 SPR ...
本文报道了一种基于石墨烯–二氧化硅–金多层结构的双模太赫兹等离子体纳米传感器，用于通过折射率传感快速、高灵敏、无创检测血糖浓度。该传感器通过局域表面等离子体共振（LSPR）与近完美阻抗匹配的协同作用，首次在2.48–2.50 THz（模式一）和6.01–6.12 THz（模式二）同时实现两个尖锐且可独立调谐的共振模式。第二模式在生理...
本研究提出并数值分析了一种用于无标记、高灵敏折射率检测的等离激元金属-绝缘体-金属（MIM）生物传感器。该器件采用六边形谐振腔与其下边界窄矩形狭缝耦合的混合结构，这一此前未见报道的构型可激发两种不同共振模式，从而相对传统 MIM 结构提高光谱分辨率与传感精度。作者采用时域有限差分（FDTD）方法研究光学响应并优化几何参数。优化后的传...
脱落酸（ABA）是植物应对干旱、高盐等非生物胁迫的关键激素，其快速直接检测对研究植物胁迫响应具有重要意义。本文报道了一种基于表面等离子共振（SPR）的无标记、非竞争性免疫传感器，用于快速定量 ABA。传感芯片通过胺偶联法固定商品化抗 ABA 单克隆抗体，并在同一 SPR 平台上系统表征了抗体对 ABA 及其类似物的亲和力、结合动力学...
表面等离子共振（SPR）生物传感器具有无标记、高特异性、高灵敏度和实时监测等优点，已用于蛋白质、肽和核酸等生物大分子检测。传统SPR传感器常以抗体作为识别元件，但抗体存在批次差异、储存不稳定和可重复性差等问题。适配体作为化学合成的短单链核酸，具有与目标分子高特异性结合、稳定性好、易储存和易标记等优势，可替代抗体用于SPR传感器。本研...
皮肤癌是全球常见且危及生命的恶性肿瘤，早期检测对提高治疗成功率至关重要。本文提出一种基于石墨烯、银（Ag）和二氧化硅（SiO2）的多层表面等离子共振（SPR）生物传感器设计，用于皮肤癌生物标志物的早期识别。该结构采用金属-绝缘体-金属（MIM）构型，其中 Ag 提供强等离子体响应，SiO2 作为介电隔离层，石墨烯作为可调纳米材料层，...
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...
本文提出一种用于蛋白质生物标志物检测的超表面生物传感器设计。该传感器由四个相同的 8 字形 MXene 谐振器、黑磷和石墨烯涂层构成，利用 MXene 的表面功能化增强分析物耦合，黑磷提供各向异性太赫兹吸收，石墨烯通过化学势调控实现动态可调。仿真分析显示，传感器在 0.31–0.46 THz 范围内具有竞争性的折射率灵敏度 395 ...