使用小型足迹S形双螺旋共振器提高折射率灵敏度,用于生物传感

科学领域:

• 光子学是指光子学的使用方法.
• 微流体学 微流体学
• 生物感应是一种生物感应.

背景情况:

• 光环共振器被用作无标签生物传感器,但需要更大的尺寸来提高灵敏度,从而产生较大的足迹.
• 现有的微环共振器在 evanescent 场和分析物之间具有有限的相互作用,99%的腔区域未用于传感.
• 扩大环共振器以提高灵敏度需要大量的空间,并且在传感面积利用方面效率低下.

研究的目的:

• 展示一种新型的S形双螺旋微共振器 (DSR),用于有效检测小量的液体和气体分析剂.
• 设计一个紧,高灵敏的折射率生物传感器,具有增强的接触接口.
• 为了减少基于微共振器的传感器的总体足迹,同时保持或提高传感性能.

主要方法:

• 在上绝缘体基板上制造基于的S形双螺旋共振器.
• 描述DSR的光学特性,包括质量因素和折射率灵敏度.
• 测试DSR以检测微流体通道中的液体分析剂 (IPA) 和封闭环境中的气体分析剂 (乙).

主要成果:

• DSR实现了显著减少的足迹 (比具有相似腔面积的微环共振器小680倍).
• 对于1.2毫米的DSR结构,获得了高质量系数 (1.8 × 10^4),超过了微环共振器的质量系数.
• 检测IPA溶液的批量灵敏度被证明为1410nm/RIU,比微波振器高10倍以上.
• 使用DSR装置成功检测了100ppm的乙气体.

结论:

• 这种S形双螺旋微共振器 (DSR) 为基于微流体的折射率生物传感提供了一个紧而高度敏感的平台.
• DSR设计增强了交互界面,与传统微波振器相比,带来了更高的灵敏度和质量因素.
• 这种新的DSR技术显示出对小量液体和气体分析物的无标签检测具有很大的前景.