基于PCF的四通道SPR生物传感器,具有广泛的传感范围.
IEEE transactions on nanobioscience
|September 4, 2023
概括
这项研究介绍了一种新的四通道光子晶体纤维表面等离子体共振生物传感器,用于同时检测多个分析物. 该传感器具有高灵敏度和广泛的折射率范围,可用于化学和生物传感的多功能应用.
科学领域:
- 光子学和光学 在光子学和光学.
- 生物传感技术的技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 表面等离子共振 (SPR) 生物传感器为检测分析物提供高灵敏度.
- 光子晶体纤维 (PCF) 为开发先进光学传感器提供了一个多功能平台.
- 同时检测多种分析物仍然是当前生物传感平台面临的挑战.
研究的目的:
- 设计和演示一种基于PCF的高灵敏,多通道的SPR生物传感器.
- 为了使四种不同分析物的同时检测.
- 为了实现各种应用的广泛的折射率传感范围.
主要方法:
- 使用一个方形的PCF结构,有四个不同的传感通道.
- 纳入黄金 (Au) 和黄金与氧化 (Ta2O5) 作为等离子材料.
- 使用有限元法 (FEM) 进行数值分析和绩效评估.
主要成果:
- 在四个通道中达到高达25000nm/RIU的最大波长灵敏度.
- 已证明的最大振幅灵敏度高达803.827 RIU-1.
- 获得的FOM (Figure of Merit) 值最高为352.36 RIU-1.
- 从1.30到1.41展现出广泛的折射率传感能力.
结论:
- 拟议的四通道PCF-SPR生物传感器表现出卓越的灵敏度和多分析物检测能力.
- 简单的制造和广泛的传感范围使其适合检测各种化学物质,生物分子和致癌剂.
- 这种传感器设计具有先进的诊断和监控应用的巨大潜力.
