長(zhǎng)春光機(jī)所光纖生物傳感器研究獲進(jìn)展
近日,中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所應(yīng)用光學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員吳一輝課題組,基于光纖模式耦合特性,提出一種基于光纖耦合器的無(wú)標(biāo)超高靈敏度生物傳感器,該研究對(duì)心肌梗塞、癌癥等生物標(biāo)志物的檢測(cè)具有重要意義!
急性心肌梗塞(Acute myocardial infarction, AMI) 是臨床常見的急性多發(fā)病,嚴(yán)重威脅人們的生命健康,AMI早期診斷和危險(xiǎn)分層對(duì)于降低急性病死率具有重要的臨床意義。心肌肌鈣蛋白I(Cardiac troponin I, cTnI) 是一種僅存在于心肌細(xì)胞中的結(jié)構(gòu)蛋白亞型,由于其顯著的特異性和敏感性被認(rèn)為是AMI檢測(cè)的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”。當(dāng)發(fā)生心肌損傷時(shí),cTnI釋放并進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)中數(shù)小時(shí)候后達(dá)到峰值并維持6至8天,但作為生物標(biāo)志物在AMI發(fā)病前后血液中的cTnI濃度極低,這對(duì)臨床診斷提出了非常苛刻的要求。 課題組在前期無(wú)標(biāo)光纖生物傳感器研究工作的基礎(chǔ)上,提出一種基于光纖耦合器結(jié)構(gòu)的生物傳感器,該傳感器基于光纖耦合器中奇模和偶模的干涉效應(yīng),兩個(gè)相干模式的群有效折射率相等時(shí),出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn),即零色散,此時(shí)的靈敏度理論為無(wú)窮大。實(shí)驗(yàn)中,通過檢測(cè)近轉(zhuǎn)折點(diǎn)的光譜曲線得到的折射率靈敏度為91777.9nm/RIU,實(shí)現(xiàn)了對(duì)cTnI的檢出限為2fg/mL,為目前國(guó)際相關(guān)領(lǐng)域取得的最高靈敏度,光纖耦合器傳感器具有良好的特異性和重復(fù)性,對(duì)后期生物傳感器的實(shí)用化具有重要意義。 相關(guān)研究成果發(fā)表在Biosensors and Bioelectronics上。研究工作得到中國(guó)-以色列國(guó)家國(guó)際科技合作專項(xiàng)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金重大科研儀器研制項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)青年基金等的支持。 圖1.(a) 光纖耦合器傳感器示意圖 (b) 轉(zhuǎn)折點(diǎn)附近不同光纖直徑下理論計(jì)算的靈敏度與波長(zhǎng)的對(duì)應(yīng)曲線 圖2.(a) 不同濃度cTnI轉(zhuǎn)折點(diǎn)附件的光譜曲線 (b) 不同濃度cTnI峰值波長(zhǎng)移動(dòng) (c) 2fg/mL和4fg/mL實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)曲線 (d) cTnI與非特異性蛋白的特異性對(duì)比實(shí)驗(yàn) 論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956566318300757 |
最新評(píng)論
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liang153 2018-02-08 10:39該研究對(duì)心肌梗塞、癌癥等生物標(biāo)志物的檢測(cè)具有重要意義
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hanabii 2018-02-08 11:29光纖耦合器傳感器
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shuotian99 2018-02-08 13:18長(zhǎng)光所還是厲害啊
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wtyssg 2018-02-08 13:20長(zhǎng)春光機(jī)所光纖生物傳感器研究獲進(jìn)展
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jnbt佳諾貝科技 2018-02-08 15:20光纖耦合器結(jié)構(gòu)的生物傳感器
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wyzq639 2018-02-08 17:52原來不是首創(chuàng)。
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wangjin001x 2018-02-08 18:48長(zhǎng)春光機(jī)所光纖生物傳感器研究獲進(jìn)展
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torres82 2018-02-08 21:00長(zhǎng)春光機(jī)所光纖生物傳感器研究獲進(jìn)展
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bairuizheng 2018-02-08 22:09光纖生物傳感器