Microsystems & nanoengineering
2026
Du F, Gireau M, Youssef J, Humbert G 等 8 人
无标记等离激元生物传感器有望推动分子生物学研究和早期疾病诊断,尤其适用于在高度稀释溶液中检测痕量目标分子。然而,传统等离激元传感器在检测分子量低于500 Da的生物分子,尤其是极低浓度时面临显著挑战。为此,作者提出一种基于增强拓扑相位奇异性的新型等离激元生物传感器平台。研究表明,直径小于3 nm的银纳米颗粒以高度有序、亚纳米间距嵌入...
Light, science & applications
2024
Zhu S, Jaffiol R, Crunteanu A, Vézy C 等 8 人
快速等离子体生物传感在早期疾病诊断和分子生物学研究中备受关注,但传统角度探测等离子体传感器难以在无二次放大标签条件下获得更高灵敏度。为此,作者开发基于相位奇点增强横向位置移的等离子体生物传感器。该奇点表现为谐振基底反射暗点处的突然相位延迟,使反射光束产生巨大横向位移。文中首次证明银纳米膜上原子薄 Ge2Sb2Te5(GST)层可作为...
Nanophotonics (Berlin, Germany)
2023
Du F, Zheng K, Zeng S, Yuan Y
本研究从理论上提出一种基于二维扭曲双层石墨烯(TBG)超晶格的可调等离子体生物传感器。该传感器由等离子体金薄膜与 TBG 超晶格简单范德华堆叠构成,并通过 Goos–Hänchen(GH)位移实现超灵敏检测。其传感性能可通过 TBG 的扭转角进行调节;当相对扭转角优化为 55.3° 时,44 nm 金膜/1 层 TBG 超晶格构型可...
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
2022
Du F, Zheng K, Zeng S, Yuan Y
本研究为设计基于Bi2Se3-石墨烯范德华异质结构的新型等离子体生物传感器提供理论见解。该结构由金(Au)膜、少五元层(QL)Bi2Se3和少层石墨烯堆叠构成。特别地,所提生物传感器基于Goos-Hänchen(GH)位移而非相位产生,因而具有更敏感的传感响应。在632.8 nm激发下,通过改变Bi2Se3-石墨烯异质结构厚度获得显...
Biosensors
2022
Zakirov N, Zhu S, Bruyant A, Lérondel G 等 6 人
本文设计了一种基于铜纳米基底、石墨烯和二维过渡金属二硫化物(TMDC)的混合结构,以实现超灵敏表面等离子共振(SPR)生物传感器。该系统由 SF11 三棱镜、BK-7 玻璃、铬(Cr)粘附层、薄铜膜、一种 TMDC(MoS2、MoSe2、WS2 或 WSe2,统称 MX2)、石墨烯以及含生物分子分析物的传感层组成。选用铜作为等离子体...
Biosensors
2022
Hedhly M, Wang Y, Zeng S, Ouerghi F 等 6 人
低浓度小分子检测对现有化学与生物传感器具有挑战性。本文设计了一种基于对称金属包层等离子体波导(SMCW)的高灵敏等离子体生物传感器,用于检测生物分子。通过精确设计结构并调节导波层厚度,可激发超高阶导模,从而在折射率变化时产生陡峭相位变化和较大的 Goos–Hänchen 横向位移。该位移与 SPR 传感基底反射信号的光学相位变化锐度...
Sensors (Basel, Switzerland)
2020
Han L, Pan J, Wu C, Li K 等 10 人
为提高表面等离子共振(SPR)生物传感器性能,本文提出基于石墨烯和过渡金属二硫化物(TMDCs)二维材料的 Au-ITO-TMDCs-石墨烯异质结构,以显著增强 Goos-Hänchen(GH)位移。理论分析表明,在 Kretschmann 构型中,Au 膜激发表面等离子极化激元后,ITO、TMDCs 和石墨烯层可改变反射相位并放大...