一个高度灵敏和特定的基于光子晶体的片传感器,具有快速再生能力
So Hee Nah1, Daisy Unsihuay2, Ping Wang2
1Department of Materials Science and Engineering, University of Pennsylvania, 3231 Walnut Street, Philadelphia, Pennsylvania 19104 United States.
ACS applied materials & interfaces
|May 30, 2023
概括
一种新的光子晶体传感器提供了快速,无标签的阿片类药物的检测,如吗啡和芬太尼. 这种高度敏感的设备实现了低检测极限,这对于解决阿片类药物危机至关重要.
科学领域:
- 光子学 是一个光子学.
- 生物感应是一种生物感应.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 滥用和过量服用阿片类药物带来了重大的公共卫生和经济挑战.
- 迫切需要快速,准确和敏感的阿片类药物检测方法.
研究的目的:
- 开发和验证基于光子晶体的传感器,用于无标签,快速和定量地检测阿片类药物.
- 在各种样本矩阵中评估传感器的灵敏度,选择性和可重复使用性.
主要方法:
- 采用一维光子晶体与缺陷层功能化与阿片类抗体在总内部反射配置.
- 向传感器引入水性阿片类溶液,并通过共振转移测量折射率的变化.
- 在酸盐缓冲盐水 (PBS),人工间歇液和人体尿液中使用吗啡和芬太尼评估传感器性能.
主要成果:
- 在PBS中实现了高灵敏度 (5688.8 nm/RIU) 和7 ng/mL的吗啡和6 ng/mL的芬太尼的检测极限 (LOD).
- 在混合物中检测出芬太尼的选择性检测和传感器在五个循环中成功再生,回收率为93.66%.
- 在复杂的生物样本中验证的传感器有效性,如人工间歇液和人体尿液.
结论:
- 开发的光子晶体传感器为快速,敏感和无标签的阿片类药物检测提供了一个有前途的平台.
- 传感器在相关生物矩阵中的性能表明其在对抗阿片类药物危机的临床和现场应用方面的潜力.


