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 ...
本研究提出一种五层表面等离子共振（SPR）生物传感器结构，由 BK7 玻璃基底、银等离子体薄膜、单层石墨烯、黑磷介质层和分析物区域组成，面向低折射率介质的高精度检测。石墨烯-黑磷异质结协同利用石墨烯极高比表面积与黑磷各向异性光学响应，在传感界面形成显著电磁场限制。检测过程主要依赖角度 SPR 峰的出现，并通过优化银层厚度、石墨烯厚度...
本研究提出一种经机器学习优化的石墨烯基生物传感器，用于乳腺癌的早期精准检测，旨在提升诊断可靠性与临床效能。该器件采用多层 Ag–SiO₂–Ag 结构放大光学响应，实现峰值灵敏度 1785 nm/RIU。机器学习模型用于优化结构参数，从而系统提升检测精度与可重复性。优化后的设计相比传统生物传感器构型表现出更高灵敏度，凸显其在生物分析应...
本研究提出一种石墨烯–银混合超表面生物传感器，用于快速、精准检测 COVID-19。通过 COMSOL Multiphysics 参数优化，该传感器在 1.334–1.355 RIU 折射率范围内实现 400 GHz/RIU 的灵敏度、5.000 RIU⁻¹ 的优值（FOM）和 12.7 的 Q 因子。机器学习框架增强了不同折射率下...
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...
本研究提出并理论研究了基于石墨烯耦合棱镜Otto结构的太赫兹表面等离子共振（SPR）光学生物传感器。通过系统数值模拟，作者表明利用外加磁场主动调控石墨烯电导率，可实现可调谐的SPR响应并显著提高相位灵敏度。研究采用转移矩阵法计算多层结构的反射率与相位，分析磁场强度、SiO2和玻璃层厚度以及石墨烯费米能级对SPR反射谷、半高宽和灵敏度...
光学生物传感器通过将生物信号转换为光信号，在生物检测中具有重要作用。表面等离子共振（SPR）光学生物传感器因高灵敏度成为研究热点。Weyl半金属（WSM）是一类具有独特电子结构和拓扑特性的三维材料，在SPR传感中展现出应用潜力。本文设计了一种基于WSM的太赫兹（THz）高灵敏度SPR相位生物传感器，采用KR结构，由FK51A耦合棱镜...
石墨烯是由sp2杂化碳原子构成的二维六角晶格材料，具有优异的电导率、机械强度和高比表面积，可作为高效生物传感平台。其离域π电子体系有利于快速电荷传输，并可借助生物界面进行多样化表面功能化。本文综述了石墨烯基生物传感器的核心检测机制：在光学传感中，表面等离子共振（SPR）与表面增强拉曼散射（SERS）因石墨烯强光–物质相互作用而提升灵...
本文报道一种组合式策略，设计基于 ACE2 肽表位的生物模拟受体，用于高灵敏、高选择性地检测 β 型冠状病毒及其变异株。作者从 ACE2 受体关键结合区选取三个肽表位 a1、a2 和 rc3，通过铜催化叠氮-炔环加成反应将其单独或二元组合固定于金 SPR 传感芯片上。SPR 动力学实验显示，单表位传感器对 SARS-CoV-2 De...