增强灵敏度 基于Mach-Zehnder干涉仪的Tapered-in-Tapered光纤生物传感器用于C反应蛋白免疫检测
Lei Xiao1,2,3, Xinghong Chen1,2,4, Xuejin Li1,2,4,5
1College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China.
Biosensors
|February 25, 2025
概括
一种新的光纤生物传感器设计显著提高了检测生物分子,如C-反应蛋白 (CRP) 的灵敏度. 这种改进的生物传感器为早期疾病诊断和免疫学研究提供了潜力.
科学领域:
- 光子学和生物传感技术
- 光纤传感器 光纤传感器
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 光纤传感器提供无标签检测能力.
- 提高光纤生物传感器的灵敏度和分辨率对于早期疾病诊断至关重要.
- 现有的渐变纤维设计在灵敏度和信号与噪声比方面存在局限性.
研究的目的:
- 为了引入一种新型的逐渐缩小的光纤生物传感器.
- 为了提高光纤生物传感器的灵敏度,信号噪声比和分辨率.
- 为检测C反应蛋白 (CRP) 开发一个特定的生物传感平台.
主要方法:
- 基于马赫-泽恩德干扰仪的渐变的纤维结构的制造.
- 模拟分析以评估折射率检测灵敏度.
- 使用甲基交叉链接,使C反应蛋白 (CRP) 抗体不动.
- 对灵敏度,选择性和可重复性的实验验证.
主要成果:
- 渐变的纤维设计显著提高了折射率检测灵敏度,这是由于更强的 evanescent 场效应.
- 与传统的渐变纤维相比,实验灵敏度增加了1.7倍,达到3266.78nm/RIU.
- 开发的生物传感器显示CRP的检测极限为0.278μg/mL,具有良好的选择性和可重复性.
结论:
- 渐变的光纤生物传感器代表了高性能光纤免疫传感器的重大进步.
- 这种新型生物传感器显示出在免疫学研究和早期疾病诊断中快速准确检测生物标志物的巨大潜力.
- 该设计可减少传感纤维长度,同时改善关键性能指标.


