基于光子晶体纤维的近红外SPR生物传感器用于DNA杂交检测
Zhiyong Yin1, Zhibing Zhang1, Xili Jing1
1State Key Laboratory of Metastable Materials Science & Technology and Key Laboratory for Microstructural Material Physics of Hebei Province, School of Science, Yanshan University, Qinhuangdao, 066004, PR China.
Analytica chimica acta
|November 30, 2024
概括
这项研究引入了一种新的近红外表面等离子共振 (SPR) 生物传感器,使用MoS2来提高检测互补DNA (cDNA) 的灵敏度. 传感器实现了高精度,并显示了早期疾病诊断的前景.
科学领域:
- 光电学是指光电子产品.
- 纳米材料是一种纳米材料.
- 生物感应是一种生物感应.
背景情况:
- 表面等离子体共振 (SPR) 生物传感受到低灵敏度和检测能力的限制.
- 过渡金属二甲基化物 (TMD) 材料二硫化物 (MoS2) 被探索以增强SPR.
- 现有的SPR传感器在参数交叉声波方面扎,需要提高灵敏度.
研究的目的:
- 开发一种近红外SPR传感器,用于定量检测互补DNA (cDNA) 度.
- 为了提高SPR传感器的灵敏度,并减少参数交叉通话.
- 调查近红外波长对于SPR激发的适用性.
主要方法:
- 利用二硫化物 (MoS2) 诱导SPR在近红外波段.
- 采用光子晶体纤维平台,以银膜作为激发层和MoS2作为调制层.
- 实施了联合级联和并行策略,用于同时检测温度,pH值和cDNA.
主要成果:
- 使用红外波长相比可见光达到1.69倍的灵敏度,由于更强的 evanescent 场.
- 开发了一种DNA杂交传感器,能够选择性检测cDNA,灵敏度为0.22nm/nmol/L.
- 成功证明了三种传感通道的独立运行,用于多参数检测.
结论:
- 拟议的三通道DNA杂交传感器表现出高灵敏度和精度.
- 红外波是SPR传感器更适合的激发源,提高了性能.
- 这种SPR传感器技术对早期诊断和先进的生物传感应用具有重大潜力.


