研究目的
研究利用光流控微毛细管生物传感器进行无标记、低浓度葡萄糖检测。
研究成果
该研究展示了一种OFMC生物传感器,能够实现无标记、低浓度葡萄糖检测,灵敏度为0.974皮米/毫摩尔,最低可检测葡萄糖浓度为2.78毫摩尔。该传感器具有高稳定性、快速检测和成本效益高的特点,显示出在生物医学和化学传感领域的潜在应用价值。
研究不足
该研究提到,由于激光频率漂移、振动和热噪声等环境影响导致的小波长波动是一个限制因素。需要通过表面功能化来提高灵敏度,这表明传感器设计中存在一个潜在的优化领域。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用基于回音壁模式(WGM)的光流控微毛细管(OFMC)生物传感器进行葡萄糖检测。该传感器通过膨胀和锥化法制备,并通过表面生化功能化及葡萄糖浓度测量评估其性能。
2:样本选择与数据来源:
使用不同浓度的NaCl水溶液及浓度为2.78 mM至16.67 mM的葡萄糖溶液作为样本。NaCl溶液的折射率(RI)通过阿贝折射仪测量。
3:78 mM至67 mM的葡萄糖溶液作为样本。NaCl溶液的折射率(RI)通过阿贝折射仪测量。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:实验装置包括可调谐二极管激光器、光电探测器、注射泵(LongerPump,TJ-3A)以及配备500万像素CCD相机的显微镜系统,用于测量OFMC的外径。
4:实验流程与操作步骤:
将OFMC与锥形光纤耦合,记录不同葡萄糖浓度下的WGM光谱。表面功能化步骤包括硝酸处理、H2SO4活化、APTES溶液涂覆及葡萄糖氧化酶(GOD)固定。
5:数据分析方法:
通过分析WGM光谱偏移确定OFMC对葡萄糖浓度变化的灵敏度。
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charge-coupled-device camera
500-megapixel
Measuring the outer diameter of the OFMC
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springe pump
TJ-3A
LongerPump
Flowing aqueous solutions through the OFMC at a minimum flow rate of 90 nL/min
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tunable diode laser
Pumping into the tapered fiber with a narrow linewidth of 5 kHz and a wavelength tuning range of 90 nm near 1550 nm
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photodetector
Recording the WGM spectra with a bandwidth of 125 MHz
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