基于多个单色LED和自适应的二次合适算法,具有成本效益和高通量WSPRi传感系统
Chenglong Guo1,2, Jiacong Xiao3, Jianchun Zeng3
1School of Physics and Optoelectronic Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|January 10, 2026
概括
本研究介绍了使用LED和适应算法进行更快,更低成本的生物化学分析的快速表面等离子共振成像 (SPRi) 系统. 该平台可实现实时监控,并显示了早期骨关节炎诊断的前景.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 分析化学 分析化学
- 生物物理学的生物物理.
背景情况:
- 表面等离子体共振成像 (SPRi) 是一种高通量生物化学分析的无标签技术.
- 传统的波长调制SPRi系统面临成本,复杂性和时间分辨率的挑战,原因是可调节的过器.
研究的目的:
- 开发一个快速,经济高效,强大的波长调制SPRi系统.
- 提高时间分辨率,简化生物化学分析系统设计.
主要方法:
- 一个新的SPRi系统使用多LED光源 (730-805nm) 和自适应式二阶合 (ASF) 算法.
- ASF算法采用粗扫描,然后动态选择最佳的三LED子集,以便在没有机械扫描的情况下快速重建共振波长.
主要成果:
- 实现了105毫秒的扫描周期,折射率 (RI) 分辨率为5.54 × 10-6 RIU,动态范围为0.0241 RIU.
- 证明了出色的多通道一致性和成功实时监测抗体-抗原相互作用.
- 在突液中成功检测到软骨寡合基质蛋白 (COMP),区分骨关节炎样本.
结论:
- 开发的SPRi系统为高通量生物化学分析提供了一个实用和可靠的平台.
- 该系统的速度,成本效益和准确性支持其在早期疾病诊断中的应用,例如骨关节炎.
