没有标签的光学生物传感:超越极限
Andrei V Kabashin1, Vasyl G Kravets2, Alexander N Grigorenko2
1Aix Marseille Université, CNRS, UMR 7341 CNRS, LP3, Campus de Luminy-case 917, 13288, Marseille Cedex 9, France. andrei.kabashin@univ-amu.fr.
Chemical Society reviews
|September 8, 2023
概括
无标签的光学生物传感正在超越研究限制. 使用光相和新材料的新方法实现了更高的灵敏度,超过了实时生物分子检测的传统标记技术.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 无标签的光学生物传感为诊断和安全提供实时分析,但与标签方法相比缺乏灵敏度.
- 目前的限制限制无标签的生物传感主要局限于研究应用.
- 现有的平台很难满足各种关键应用程序的灵敏度需求.
研究的目的:
- 探索先进的无标签光学生物传感策略,克服当前的灵敏度限制.
- 审查新兴技术,使检测极限优于传统标签方法.
- 讨论提高生物传感器性能和扩大其实际用途的新方法.
主要方法:
- 审查使用新型结构架构和人工材料的新兴光学实现.
- 解析等离子体阶段生物感知机制.
- 对高灵敏度传感器和先进光学布局的研究.
主要成果:
- 新的结构架构和人工材料 (超材料,异构超结构) 提高了灵敏度.
- 血相生物传感和高灵敏传感器实现单分子检测极限 (<1 fg mm−2).
- 基于介电纳米材料的新兴布局,连续的束状态和特殊点显示出显著的希望.
结论:
- 先进的光学生物传感设计可以超过传统标签技术的灵敏度.
- 新兴技术使得在明显较低的度下检测分析剂成为可能.
- 这些进步使无标签的光学生物传感能够在诊断和安全监测中得到更广泛的应用.


