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饶云江教授团队在Light发表光纤生物传感器成果
文:龚朝阳 图:龚元 来源:信通学院 时间:2024-01-18 12192

  近日,我校信息与通信工程学院饶云江教授团队在国际著名期刊Light: Science & Applications(《光:科学与应用》)上发表研究论文,题为“Submonolayer Biolasers for Ultrasensitive Biomarker Detection”(亚单分子层生物激光器及其超灵敏生物标志物检测)。我校为第一作者单位,团队龚朝阳博士、杨熙博士、硕士生张茜茜、北京大学唐水晶博士为共同第一作者。我校饶云江教授、龚元教授和北京大学肖云峰教授为论文通讯作者。

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  重大疾病早期诊断迫切需要研发新型超灵敏传感器件。光学微腔具有极强的光场局域能力,可显著增强光和物质相互作用,在超灵敏生物传感方面潜力巨大。但是光学微腔依赖微纳光纤或波导耦合,其传感性能与耦合条件相关,难以实现一次性生物医学检测。本文面向疾病早期诊断,提出并演示了亚单分子层生物激光传感新概念,利用低成本的商用通信光纤,批量制备了高重复性的光纤微腔激光传感器,成功实现了一次性高灵敏光纤免疫传感,并在人血清中实现了帕金森病生物标志物检测应用。

  该研究首次发现了微腔激光传感性能与增益之间的依赖关系,提出亚单分子层微腔激光器并将其传感性能推向极致。实验表明,相较于单分子层,亚分子层微腔激光传感器的性能提升可达6个数量级。该研究打破了传统光学微腔的重复性瓶颈,利用商用通信光纤构建高重复性微腔,批量制备了一次性使用的光纤微腔传感器,并实现了血清α-突触核蛋白的高灵敏检测。

  Light: Science & Applications(《光:科学与应用》)主要发表光学领域基础、应用基础以及工程应用方面的高水平研究成果。该期刊2023年最新影响位于光学期刊前3位。 

  论文链接:https://www.nature.com/articles/s41377-023-01335-8

编辑:李果  / 审核:李果  / 发布:陈伟

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