PLOS One 编辑发布撤稿声明，撤回题为《太赫兹频段超紧凑超材料生物传感器用于非侵入性宫颈癌症诊断的设计与验证》的文章。撤稿原因包括：不符合 PLOS 关于出版过程操纵、利益冲突和作者署名的政策，以及同行评审过程受到损害。声明表示，编辑对这些问题未在文章发表前被发现表示遗憾。文中还说明部分作者对撤稿持不同意见：MNH、MTI、S...
本文提出一种高灵敏度、多模石墨烯基超材料（MM）生物传感器，用于折射率（RI）传感。该传感器由金（Au）双分裂椭圆谐振器（DSER）周期阵列、石墨烯包覆的二氧化硅（SiO2）衬底以及底部金反射层构成，并采用有限差分时间域（FDTD）方法进行分析。双分裂椭圆几何结构可显著增强电磁场限制，并激发多个独立共振模式，优于通常仅支持单模或双模...
本文报道一种用于非侵入血糖监测的高灵敏度平面微波生物传感器。作者将互补开口环谐振器（CSRR）从2单元六角阵列扩展至8单元，再优化为16单元双蜂窝（DHC-CSRR）阵列，以增强电场约束和共振强度。Debye模型全波仿真表明，Rogers RO3210基底上的16单元结构相比FR-4和早期多CSRR设计具有更强电场和更高|S21|灵...
癌症及其多种类型严重威胁人类健康，其中血癌起源于骨髓细胞并干扰正常血细胞生成，发病率受遗传与环境因素驱动而持续上升。早期检测可改善治疗结局，但正常细胞与癌细胞高度相似，使准确诊断困难。虽然已有形态学、DNA测序、FISH、PCR、流式细胞术和免疫组化等方法，但存在成本高、特异性不足、耗时长和依赖专家等问题。太赫兹（THz）波具有非电...
太赫兹生物传感器因可用于高灵敏度痕量溶液检测而受到关注，但传统方法受太赫兹波空间分辨率限制以及极性溶剂（尤其水）强吸收制约，难以实现紧凑、快速、痕量测量。本文报道一种基于非线性光学晶体（NLOC）的紧凑型反射式太赫兹生物传感器，其表面制备少数不对称超原子阵列。飞秒激光聚焦于砷化镓（GaAs）基底时，通过光整流在约20 µm光斑处局部...
近年来，超材料与超表面因具有异常光学和电学性质而受到广泛关注。超材料是同时呈现负介电常数和负磁导率的人工周期性结构；超表面是其二维类似物，具有较小但不可忽略的厚度。凭借高光学限制和可调光学谐振，这些人工工程材料成为生物传感的可行光子平台。本文综述了基于吉赫兹、太赫兹和光学频率域的超材料与超表面生物传感最新进展，覆盖整个电磁频谱，并按...
疾病尤其是癌症的早期诊断对有效治疗至关重要。太赫兹技术因低电离、无标签等特性受到关注，但现有太赫兹生物检测方法常因测试环境与体内实际状态差异而受限。本研究提出一种基于超材料和腔体的生物传感器芯片，用于检测类体内状态细胞。芯片中的腔体厚度约50 µm，可保护细胞免受损伤，并提供类似体内状态的液体环境。仿真分析表明，在50 µm厚分析物...
本研究提出一种用于黑色素瘤诊断的高特异性太赫兹生物传感器，可在无标记条件下从复杂细胞蛋白样品中选择性、灵敏地检测早期生长反应蛋白2（EGR2）。EGR2是一种锌指转录因子，在黑色素瘤细胞中因NAB2/EGR系统失调而活性升高，可作为肿瘤生物标志物。该传感器属于频率选择表面（FSS）型超材料，由二维非对称双分裂环谐振器（DSRR）单元...
有机磷杀虫剂因广谱高效而广泛用于农业生产，但农药残留会通过环境和食物链累积，威胁人与动物健康。现有检测方法常存在操作复杂或灵敏度不足的问题。本文提出一种工作于0–1 THz频段的石墨烯基超材料生物传感器，以单层石墨烯作为传感界面，通过光谱幅值变化实现高灵敏检测。该传感器具有操作简便、成本低、检测快速等优点。以毒死蜱（phosalon...
传统癌症检测与治疗多依赖手术、化学和放射手段，费用高、耗时长且痛苦，因此亟需开发灵敏、低成本且快速的早期癌症检测技术。光学生物传感器具有高灵敏度、无标记、体积小和抗外部场干扰等优势。本综述系统介绍了用于早期癌症检测的光学生物传感器研究进展，详细讨论其基本原理、灵敏度分析、优势与局限。内容涵盖基于等离子体波导、光子晶体光纤、槽波导和超...
光子器件性能取决于对光流的控制效率。近年来，等离子体、二维材料和超材料通过亚波长光场限制和动态波前调控增强光-物质相互作用，被用于光谱、成像和光学传感。石墨烯、MoS2等二维材料在光学传感中仍被探索，而等离子体和超材料应用受限于贵金属电子密度调控困难及金属吸收导致的高光学损耗。因此，传感器件需要在纳米尺度通过电场或光场变化实现低损耗...
本文报道了一种基于超材料的完美吸收体（PA），其可在1.8–10 µm宽谱范围内支持四个强共振。该PA采用金属–介质–金属结构，由光学厚金膜与图案化金纳米天线之间夹持MgF2介质间隔层构成，并通过数值与实验校准几何参数实现光谱调谐。所制备的四带等离子体PA对入射光具有接近单位吸收。作者利用基于紫外光的光化学固定技术，在金表面图案化1...
由于气候变化和动物栖息地持续丧失，人类不断面临新病原体。SARS-CoV-2病毒高度传染且致命，对医疗技术提出新挑战。近十年还出现寨卡病毒、埃博拉病毒、MERS冠状病毒等致命疫情，未来可能还有更具传染性和致死性的疾病。传统检测技术在一定程度上可检测这些病毒，但耗时长、成本高且需要专业人员。基于等离子体超材料的生物传感器有望实现低成本...
近年来，超材料启发的生物传感器因快速、低成本的太赫兹检测而受到广泛关注，但以往研究主要关注共振频率变化，而同样能提供分析物信息的幅度变化尚未被充分分析。本文通过同时观察频率与幅度两个变化维度，提出一种用于胶质瘤细胞分子分型的无标记生物传感方法。所提出的超材料生物传感器由金属切割线和开口环谐振器组成，在太赫兹频段实现偏振无关的电磁感应...
生物界面传感器在现代生物医学中取得显著进展。为准确监测生物实体行为，传感器需同时获取电学、光谱和形貌三类信息，而现有生物传感器尚无法同时实现。本文通过协同超材料、光学与电子传感设计，提出并构建了元光电子多重界面（metaoptronic multiplexed interface, MMI）生物传感器。该传感器由柔性介电薄膜支撑的周...
局域表面等离子体共振（LSPR）因具有局域电场增强和折射率敏感特性，在生化传感领域受到广泛关注。然而，与传统表面等离子体共振（SPR）及其他传感平台相比，LSPR 生物传感器通常存在共振峰移较小、共振强度不足、线宽较宽、峰谷比较低和重复性有限等问题，制约了其在低浓度样品检测和早期疾病诊断中的应用。本文从结构、材料、界面修饰和 LSP...
太赫兹（THz）成像技术因低光子能量、非电离特性及其超宽带谱与多种分子振动共振的可比性，在生物医学成像中具有重要潜力。然而，在无标记配置下，生物材料的有效信号常被强烈的水吸收所掩盖，且THz波段不同生物组织间光学常数差异较小，限制了实际应用。本文利用纳米尺度槽阵列对THz场进行局域化和增强，展示了具有更高颜色对比度的先进THz成像方...
无标记太赫兹（THz）生物传感器在生物材料检测和即时诊断中具有潜力，但太赫兹衍射极限以及缺乏发射器集成的太赫兹生物传感器限制了高分辨率近场无标记太赫兹传感的发展。本文首次通过单片集成非对称双开环谐振器超材料与铁磁异质结自旋电子太赫兹发射器，实现了一种太赫兹发射生物传感器。该器件具有共振频率为1.02 THz的电磁感应透明（EITA）...
基于微带天线的微波传感器因柔性好、可无线通信而有望用于可穿戴设备，但尺寸缩小导致灵敏度受限，其生化监测潜力有待开发。本文提出利用纳米条带超材料增强微波信号的新概念，并通过理论计算与仿真验证了纳米条带结构对电场和特征GHz频段传感响应的增强作用。作者采用低成本纳米尺度软印刷方法，在塑料基底上制备有序导电聚合物纳米条带阵列，并将葡萄糖氧...
本文提出一种基于高阶 Fano 超材料（FRMMs）的多模式集成生物传感器。该传感器由不对称 U 形谐振器与矩形条谐振器构成，在 x 偏振和 y 偏振太赫兹波激励下分别激发四极（Qx、Qy）、八极（Ox、Oy）和十六极（Hx）Fano 共振模式。通过整合各共振模式的频率偏移 Δf，可无标记检测肺癌细胞 A549 的浓度；不同细胞浓度...