長春光機所光纖生物傳感器研究獲進展
近日,中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所應(yīng)用光學(xué)國家重點實驗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標(biāo)超高靈敏度生物傳感器,該研究對心肌梗塞、癌癥等生物標(biāo)志物的檢測具有重要意義。
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早期診斷和危險分層對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檢測的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”。當(dāng)發(fā)生心肌損傷時,cTnI釋放并進入血液循環(huán)系統(tǒng)中數(shù)小時候后達(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,這對臨床診斷提出了非?量痰囊蟆 課題組在前期無標(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),兩個相干模式的群有效折射率相等時,出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點,即零色散,此時的靈敏度理論為無窮大。實驗中,通過檢測近轉(zhuǎn)折點的光譜曲線得到的折射率靈敏度為91777.9nm/RIU,實現(xiàn)了對cTnI的檢出限為2fg/mL,為目前國際相關(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,對后期生物傳感器的實用化具有重要意義。 相關(guān)研究成果發(fā)表在Biosensors and Bioelectronics上。研究工作得到中國-以色列國家國際科技合作專項項目、國家自然科學(xué)基金重大科研儀器研制項目、國家自然科學(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)折點附近不同光纖直徑下理論計算的靈敏度與波長的對應(yīng)曲線 圖2.(a) 不同濃度cTnI轉(zhuǎn)折點附件的光譜曲線 (b) 不同濃度cTnI峰值波長移動 (c) 2fg/mL和4fg/mL實時動態(tài)曲線 (d) cTnI與非特異性蛋白的特異性對比實驗 論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956566318300757 |
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tassy 2018-02-08 00:31對心肌梗塞、癌癥等的檢測具有重要意義。
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dushunli 2018-02-08 06:06生物傳感器進展!
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狗蛋 2018-02-08 08:01基于光纖耦合器結(jié)構(gòu)的生物傳感器
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liufeng0911 2018-02-08 08:02生物傳感器
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mini206 2018-02-08 08:09長春光機所光纖生物傳感器研究獲進展
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文刂大田 2018-02-08 08:16光纖生物傳感器
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youqyou 2018-02-08 08:17生物傳感器是哪一種工作原理
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redplum 2018-02-08 08:18我來了
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likaihit 2018-02-08 08:18光線生物傳感器