具有超高灵敏度和宽线性动态范围的光学微纤合器生物传感器的实时精确预测分散转折点
Haiyang Yu1,2,3, Yue Wang1,3, Yang Xu1,3,4
1Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China.
Biosensors
|April 25, 2025
概括
这项研究引入了一种新的方法,通过分析空气光谱来准确预测光学微纤生物传感器中的分散转折点 (DTP). 这提高了控制,并使敏感的,广泛的生物传感应用.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 光学物理学的光学物理学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 光学微纤生物传感器在分散转折点 (DTP) 提供超高灵敏度.
- DTP对环境因素和空气和液体之间的光谱转移敏感,阻碍了可靠的控制.
- 现有的方法难以保持DTP稳定性和广泛的线性动态范围.
研究的目的:
- 开发一种基于空气光谱的方法,准确预测液体环境中的DTP.
- 为了实现高灵敏度和生物传感广泛的线性动态范围之间的平衡.
- 为了实现可靠和可控的微纤维生物传感器性能.
主要方法:
- 使用氧火焰化渐变的制造光学微纤合器 (OMCs).
- 开发一个预测模型,将空气干扰光谱与液体DTP相关联.
- 优化生物功能层的参数 (度,温度,溶剂).
主要成果:
- 通过计算空气干扰峰值,建立了一种预测液体DTP的方法.
- 在折射率传感中获得的最大灵敏度为1.17 × 10^5 nm/RIU.
- 在多个度范围 (fg/mL到ng/mL) 中,表现出心脏托罗邦素I (cTnI) 的广泛动态范围检测.
结论:
- 拟议的方法有效地弥合了空气和液体环境之间的光谱不匹配.
- 这种方法提高了光学微纤生物传感器的可控性和可靠性.
- 优化的生物传感器显示出对cTnI.I.等生物标志物的敏感和广泛检测的承诺.
