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基于新型拼接光子晶体光纤的SPR葡萄糖浓度传感器
被引量:
2
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作者
谭启龙
冯国英
+3 位作者
李筱薇
谭建昌
韩敬华
石中兵
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期46-53,共8页
针对人体血糖的稳定高效检测问题,本文提出了一种基于表面等离子体共振(SPR)技术的光纤传感器并成功应用于葡萄糖浓度检测。采用光纤熔接机级联拼接多模光纤–光子晶体光纤–光子晶体光纤–多模光纤(MPPM),利用磁控溅射仪在光纤结构表...
针对人体血糖的稳定高效检测问题,本文提出了一种基于表面等离子体共振(SPR)技术的光纤传感器并成功应用于葡萄糖浓度检测。采用光纤熔接机级联拼接多模光纤–光子晶体光纤–光子晶体光纤–多模光纤(MPPM),利用磁控溅射仪在光纤结构表面沉积金膜。随后,使用巯基乙胺对传感区的金膜进行修饰,采用戊二醛固定葡萄糖氧化酶(GOD)的技术路线,使传感器具备葡萄糖特异性识别功能,并实现对低浓度葡萄糖溶液的传感。针对SPR传感器的折射率灵敏度,本文设计两组对比实验,分别是相同结构不同传感区长度的传感器对比,以及相同长度不同结构的传感器对比。研究结果表明:传感区长度对传感器的折射率灵敏度的影响较小;MPPM传感结构的折射率灵敏度优于MPM传感结构(提高了约101.84 nm/RIU),且MPPM结构的传感器具有更深的SPR共振峰,意味着检测精度更高。对于制备的葡萄糖传感器,设计了一套葡萄糖浓度、特异性识别及稳定性的检测方案。实验结果表明:在0~0.8 mg/mL的浓度范围的葡萄糖溶液中,MPPM传感器的葡萄糖灵敏度约为29.61nm/(mg·mL^(–1)),且表现出良好的线性关系,拟合系数达到了0.954;具有良好的特异性识别能力及稳定性能。相比于传统的葡萄糖传感器,本文提出的葡萄糖传感器结构紧凑、生物相容性好、灵敏度高。
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关键词
表面等离子共振
光子晶体光纤
光纤
传
感
葡萄糖浓度传感
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职称材料
题名
基于新型拼接光子晶体光纤的SPR葡萄糖浓度传感器
被引量:
2
1
作者
谭启龙
冯国英
李筱薇
谭建昌
韩敬华
石中兵
机构
四川大学电子信息学院激光微纳工程研究所
核工业西南物理研究院
出处
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期46-53,共8页
基金
等离子体物理重点实验室基金项目(6142A04200210)
国家自然科学基金委员会–中国工程物理研究院联合基金项目(U1730141)
国家重点研发计划项目(2017YFE0301203)。
文摘
针对人体血糖的稳定高效检测问题,本文提出了一种基于表面等离子体共振(SPR)技术的光纤传感器并成功应用于葡萄糖浓度检测。采用光纤熔接机级联拼接多模光纤–光子晶体光纤–光子晶体光纤–多模光纤(MPPM),利用磁控溅射仪在光纤结构表面沉积金膜。随后,使用巯基乙胺对传感区的金膜进行修饰,采用戊二醛固定葡萄糖氧化酶(GOD)的技术路线,使传感器具备葡萄糖特异性识别功能,并实现对低浓度葡萄糖溶液的传感。针对SPR传感器的折射率灵敏度,本文设计两组对比实验,分别是相同结构不同传感区长度的传感器对比,以及相同长度不同结构的传感器对比。研究结果表明:传感区长度对传感器的折射率灵敏度的影响较小;MPPM传感结构的折射率灵敏度优于MPM传感结构(提高了约101.84 nm/RIU),且MPPM结构的传感器具有更深的SPR共振峰,意味着检测精度更高。对于制备的葡萄糖传感器,设计了一套葡萄糖浓度、特异性识别及稳定性的检测方案。实验结果表明:在0~0.8 mg/mL的浓度范围的葡萄糖溶液中,MPPM传感器的葡萄糖灵敏度约为29.61nm/(mg·mL^(–1)),且表现出良好的线性关系,拟合系数达到了0.954;具有良好的特异性识别能力及稳定性能。相比于传统的葡萄糖传感器,本文提出的葡萄糖传感器结构紧凑、生物相容性好、灵敏度高。
关键词
表面等离子共振
光子晶体光纤
光纤
传
感
葡萄糖浓度传感
Keywords
surface plasmon resonance
photonic crystal fiber
fiber-optic sensors
glucose concentration sensor
分类号
TN249 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
基于新型拼接光子晶体光纤的SPR葡萄糖浓度传感器
谭启龙
冯国英
李筱薇
谭建昌
韩敬华
石中兵
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
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