高灵敏,无修改,动态的实时立体光学免疫传感器
Xuyang Zhao1, Zhihe Guo1, Yi Zhou1
1The Key Laboratory of Micro and Nano Photonic Structures, Department of Optical Science and Engineering, Fudan University, Shanghai, 200438, China.
Biosensors & bioelectronics
|June 23, 2023
概括
这项研究引入了一种新的光学生物传感器,使用微泡光流体通道进行无修改,高度敏感的生物分子检测. "立体声传感器"实现实时分析,具有前所未有的特异性和分辨率.
科学领域:
- 光流体学是一种光流体学.
- 生物感应是一种生物感应.
- 光学物理学的光学物理学
背景情况:
- 无修改的生物传感对于实时分子分析至关重要,但面临着敏感性和特异性的挑战.
- 现有的光学生物传感器通常需要进行表面预修或光标签,从而限制其性能.
- 低质量因子 (Q) 和灵敏度是当前光学生物传感器设计中常见的问题.
研究的目的:
- 开发一种新的光学传感器原型,用于无修改的生物传感.
- 在检测生物分子方面实现高特异性和灵敏度.
- 为了实现实时,集成的分子分析,提高性能.
主要方法:
- 在Fabry-Pérot腔内整合一个微泡光流体通道.
- 利用微泡的内腔透镜效应来定制光场.
- 对传感器的光学特性和检测能力进行实验性表征.
主要成果:
- 实现了高Q系数 (∼10^5),小模式体积和高光能密度.
- 证明了超高的折射率 (RI) 灵敏度 (679 nm/RIU) 和分辨率 (∼10^-7 RIU).
- 在没有进行探针前修改的情况下,成功检测出人类IgG (5 fg/mL) 和HSA (0.5 pg/mL) 的低度.
结论:
- 开发的"立体声传感器"为高度敏感和特定的生物分子检测提供了一种无修改的方法.
- 传感器设计可实现连续,实时和多重操作,用于动态生物分子分析.
- 这项技术在临床诊断和体外/体内监测方面具有重大潜力.
