研究目的
基于太赫兹法诺共振超表面识别蛋白质的高灵敏度生物传感器研究。
研究成果
在柔性聚酰亚胺基底上制备的太赫兹ASR生物传感器对蛋白A/G和IgG表现出高灵敏度检测,在两个透射凹陷处分别具有160 GHz/RIU和240 GHz/RIU的折射率灵敏度。结果表明该ASR生物传感器对蛋白质具有高灵敏度和无标记检测能力,为太赫兹领域提供了一种新的可行传感方式,并在蛋白质结合过程方面具有潜在应用价值。
研究不足
该研究未讨论生物传感器选择性、灵敏度及生物传感适用性的优化潜力,也未涉及制备工艺的可扩展性。
1:实验设计与方法选择:
本研究提出了一种基于25微米柔性聚酰亚胺衬底的法诺非对称开口环谐振器(ASR)平面阵列太赫兹超表面生物传感器方案,旨在实现蛋白质的高灵敏度无标记检测。
2:样本选择与数据来源:
生物传感器样本包含点样于ASR表面的蛋白A/G及A/G+IgG复合物。制备流程为:先以1mg/mL浓度点样蛋白A/G,再在其上点样相同浓度的IgG。
3:实验设备与材料清单:
ASR阵列采用常规紫外光刻工艺制备于柔性PI薄膜。材料包括聚酰亚胺(PI)衬底、铜(Cu)、正性光刻胶(SUN-115P)及显影液(SUN-238D)。实验传输测量使用太赫兹时域光谱系统(THz-TDS,Batop TDS1008)。
4:实验流程与操作步骤:
制备过程包含PI薄膜硅片固定、铜层沉积、光刻胶涂覆、紫外光刻、刻蚀及光刻胶残留清除。生物传感器样本通过蛋白点样及孵育制备完成。
5:数据分析方法:
通过共振频率偏移量(Δf)与折射率变化量(Δn)的比值定义传感器灵敏度S=Δf/Δn,同时计算品质因数(Q)和优值(FOM)表征传感性能。
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