光纤倏逝波生物传感器
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准确检测偏二氯乙烯的红外光纤倏逝波传感器冯利民;刘洋;钟用;巫涛江;李玉洁;贺媛媛【期刊名称】《压电与声光》【年(卷),期】2022(44)2【摘要】利用中红外光纤构建了一种在线准确检测偏二氯乙烯的红外光纤倏逝波传感器,该传感器由U形中红外光纤传感探头、偏二氯乙烯选择性敏感膜和超疏水膜构成。
四氟乙烯敏感膜涂覆在U形区表面,超疏水膜涂覆在偏二氯乙烯敏感膜表面。
U形传感器可增强光纤表面倏逝波强度,从而提高传感器的灵敏度。
敏感膜可实现对水体中偏二氯乙烯的选择性测量,提高传感器测量结果的准确性;超疏水膜可抑制水分子对测量结果产生的负面影响。
实验研究了偏二氯乙烯的特征吸收光谱,以及传感器对偏二氯乙烯的响应灵敏度、响应时间和选择敏感性。
从理论上建立了传感器测量偏二氯乙烯的理论模型。
研究结果表明,传感器对偏二氯乙烯具有高选择敏感性,传感器灵敏度可达0.0021 abs/(mg·L^(-1)),响应时间为230 s。
【总页数】6页(P304-309)【作者】冯利民;刘洋;钟用;巫涛江;李玉洁;贺媛媛【作者单位】武汉纺织大学计算机与人工智能学院;重庆理工大学智能光纤感知技术重庆市高校工程研究中心;中油国际管道公司;重庆能源职业学院电梯智能运维重庆市高校工程中心【正文语种】中文【中图分类】TN214;TH811【相关文献】1.一种基于光纤倏逝波生物传感器检测单核细胞增生李斯特氏菌方法的建立2.基于阵列倏逝波荧光传感器的雌二醇免疫检测方法3.基于相关检测的光纤倏逝波生物传感器研究4.基于光纤光栅倏逝波传感器的成品油挥发气体温度检测5.倏逝波光纤传感器快速检测诺氟沙星因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
光纤传感网络中的生物传感器研究近年来,随着生物传感技术的不断发展,光纤传感网络成为了生物传感领域的重要研究方向之一。
光纤传感网络结合了光纤通信和传感技术,具有高灵敏度、高分辨率、远距离传输等优点,成为了生物传感领域的热点研究方向。
一、生物传感器的概述生物传感器是一种用于检测生物分子或微生物等生物体的仪器,它可以检测生物体的数量、结构和功能等。
生物传感器主要由可感知物、转换器、信号处理器和显示器等部分组成,通过将生物分子或微生物与传感器中的生物识别体相互作用,产生了一系列信号,从而实现对生物体的检测和分析。
随着生物传感技术的不断发展,生物传感器的类型也越来越多,包括光学传感器、电化学传感器、微机电系统传感器、隧道电子显微镜传感器等。
二、光纤传感网络的基本原理光纤传感网络是一种基于光纤通信原理,通过获得并识别光纤传输中的光信号,实现对目标物理量的测量和检测的网络系统。
它由多个光纤传感单元、光源、检测器等节点组成,并通过光纤互连完成信号的传输和处理。
因光纤传感器的高灵敏度、强抗干扰性等特点,使得光纤传感网络成为了生物传感领域的研究热点之一。
光纤传感网络在生物传感中的主要作用为实现对生物传感元件上产生的微弱信号的检测和分析。
三、生物传感器在光纤传感网络中的应用1. 光纤传感生物芯片生物芯片是一种小型化的微电子装备,其中融合了分子生物学、生物工程、化学分析等专业的科技,并符合微机电系统技术等领域的研究进展。
而光纤传感生物芯片就是一种利用光纤传感技术,结合生物芯片技术实现生物成分检测分析的生物传感器。
它将传感信号传输介质、光学传感器、信号检测处理器等元件集成在一个晶片上,实现对生物分子的快速、灵敏、高通量检测,被广泛用于生物医学检测、疾病早期诊断等领域。
2. 光纤传感生物成像光纤传感生物成像是一种通过光纤传输获得生物体内部镜像的技术。
它利用生物组织对不同波长光的吸收、散射、反射等差异,通过光纤传感器的激光源和检测电路实现对生物组织内部信息的探测和成像。
光纤倏逝波荧光微流控-回复"光纤倏逝波荧光微流控" 技术是一种基于光纤倏逝波(evanescent wave)和荧光原理的微流控技术,它在生物医学研究和临床应用中具有广泛的应用前景。
本文将一步一步回答有关光纤倏逝波荧光微流控技术的问题,以帮助读者了解这一创新技术。
第一部分:了解光纤倏逝波和荧光原理光纤倏逝波是一种在光纤表面发生的特殊现象。
当光线从光纤内部透射到光纤表面时,一部分光线会在表面形成一个电磁场,该电磁场在垂直于表面方向上衰减,这就是光纤倏逝波。
光纤倏逝波的衰减特性使得它在与样品接触的过程中发生相互作用。
荧光是一种物质吸收光能后发生的发光现象。
通过在样品中引入荧光标记分子,可以使样品在光激发下产生荧光信号,从而实现对样品中目标物的检测与分析。
第二部分:光纤倏逝波荧光微流控技术的原理光纤倏逝波荧光微流控技术结合了光纤倏逝波和荧光原理,利用微流控芯片中的微通道和光纤倏逝波传感器来实现对样品中目标物的检测。
具体而言,该技术首先通过微流控芯片将待检测样品输送到微通道中。
然后,在光纤倏逝波传感器的作用下,样品中的目标物与光纤倏逝波相互作用。
光纤倏逝波的衰减特性导致样品中目标物的荧光被激发并释放出,在光纤倏逝波传感器上产生荧光信号。
最后,通过对荧光信号的检测和分析,可以获得样品中目标物的相关信息。
第三部分:光纤倏逝波荧光微流控技术的应用光纤倏逝波荧光微流控技术在生物医学研究和临床应用中有广泛的应用前景。
在生物医学研究方面,该技术可以用于细胞分析、蛋白质检测等研究。
通过引入不同的荧光标记分子,可以实现对细胞活性、蛋白质浓度等指标的非标记检测和高通量筛查。
在临床应用方面,光纤倏逝波荧光微流控技术可以用于临床诊断和疾病监测。
例如,通过检测血液中特定标志物的荧光信号,可以实现早期癌症诊断和血液抗凝剂药物浓度监测等。
此外,光纤倏逝波荧光微流控技术还可以应用于环境污染检测、食品安全监测等领域,实现对目标物的高灵敏度检测和快速分析。
光纤倏逝波荧光微流控-回复光纤倏逝波荧光微流控技术是一种结合了光纤传感、倏逝波效应、荧光检测和微流控技术的研究领域,其在生物医学、环境监测、食品安全等领域具有重要的应用潜力。
本文将一步一步地介绍光纤倏逝波荧光微流控技术的原理、应用和未来发展趋势。
第一步:原理介绍倏逝波是当光束从一种介质射入另一种介质时,发生全反射并形成的一种表面波。
而光纤倏逝波是指将倏逝波通过光纤传输,传播的一种近场光学效应。
荧光是一种物质在受到激发后,发出的可见光。
荧光信号可以用来检测和分析各种化合物和生物分子。
光纤倏逝波荧光微流控技术结合了光纤传感和荧光检测的优势,可以在微流控芯片中实现高灵敏度和高选择性的生物分析。
第二步:应用领域光纤倏逝波荧光微流控技术在生物医学、环境监测和食品安全等领域有着广泛的应用。
在生物医学领域,可以用于分析血液中的生物标记物、检测细胞内的代谢产物等;在环境监测中,可以检测水体中的有害物质、分析大气中的污染物等;在食品安全中,可以快速检测食品中的农药残留、毒素等。
第三步:实验操作光纤倏逝波荧光微流控技术的实验操作包括芯片制备、样品处理和数据分析等步骤。
芯片制备是将光纤倏逝波传感器集成到微流控芯片中。
倏逝波传感器通常由两个材料构成,一部分是玻璃或者石英材料,另一部分是高折射率的有机聚合物。
样品处理是将待测样品引入微流控芯片中,并通过微流控管道控制流速和流量,使荧光标记的分子与倏逝波传感器反应。
数据分析是通过光纤倏逝波传感器采集到的荧光信号进行处理和分析,得到想要的结果。
第四步:未来发展趋势光纤倏逝波荧光微流控技术在仪器设备、芯片结构和分析方法等方面还存在一些挑战和改进空间。
在仪器设备方面,需要进一步提高光纤倏逝波传感器的灵敏度和稳定性,同时降低成本和体积,以方便实际应用。
在芯片结构方面,需要研究和设计更加复杂的微流控芯片,以实现更多样化、高通量的生物分析。
在分析方法方面,需要发展更加精确和高效的信号处理算法,以提高数据处理的准确性和速度。
倏逝波光纤传感器快速检测诺氟沙星
卓雨欣;徐文娟;程源;宋丹;韩向峙;龙峰
【期刊名称】《中国环境科学》
【年(卷),期】2022(42)5
【摘要】基于间接竞争免疫分析原理,利用倏逝波光纤生物传感平台研发了一种诺氟沙星检测方法,实现了水中诺氟沙星的快速、灵敏检测.研究表明,诺氟沙星检测的优化条件为:抗体浓度为1μg/mL、预反应时间为1min,反应时间为4min.优化条件下,诺氟沙星检测限可达1.89μg/L.包被抗原修饰的光纤探头与荧光标记诺氟沙星抗体具有良好的特异性和稳定性,可重复使用400次以上.自来水、景观水、二沉池出水等水样的加标回收实验结果表明,该传感器具有良好的精密度和准确性,受环境基质的影响较小,能够用于实际水样中诺氟沙星的快速检测.
【总页数】6页(P2283-2288)
【作者】卓雨欣;徐文娟;程源;宋丹;韩向峙;龙峰
【作者单位】中国人民大学环境学院
【正文语种】中文
【中图分类】X83
【相关文献】
1.一种基于光纤倏逝波生物传感器检测单核细胞增生李斯特氏菌方法的建立
2.基于相关检测的光纤倏逝波生物传感器研究
3.基于光纤光栅倏逝波传感器的成品油挥
发气体温度检测4.用于Escherichia coli O157:H7直接快速检测的倏逝波荧光核酸适配体传感器研究5.准确检测偏二氯乙烯的红外光纤倏逝波传感器
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基于分段结构的多模光纤倏逝波传感器沈建华;许键;黄杰;李本冲;许宏志;楼俊;徐贲【期刊名称】《光学仪器》【年(卷),期】2015(037)003【摘要】为了实现高灵敏度、低浓度的溶液分析与测量,提出了一种基于多模光纤的分段式倏逝波传感器.采用有机玻璃板和高抛光PVC管构成光纤支架,将60/125 μm阶跃多模光纤分段等长度剥除涂覆层后缠绕于光纤支架上,其无涂覆层部分位于两两PVC管之间,经过化学腐蚀去除包层后获得60 cm长吸收距离的光纤倏逝波传感器.用不同浓度亚甲基蓝溶液和宽光源对传感器特性进行研究,实验结果表明,这种分段式的光纤倏逝波传感器的灵敏度(1.298×10-5L/mmol)远远优于直形不分段L=6 am的传感器的灵敏度(1.020×10-2 L/mmol),同时该传感器保持良好的机械强度,可以更好地应用于低浓度溶液物质的定性定量分析.【总页数】6页(P205-210)【作者】沈建华;许键;黄杰;李本冲;许宏志;楼俊;徐贲【作者单位】上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;中国计量学院光学与电子科技学院,浙江杭州310018;中国计量学院光学与电子科技学院,浙江杭州310018;中国计量学院光学与电子科技学院,浙江杭州310018;中国计量学院光学与电子科技学院,浙江杭州310018;中国计量学院光学与电子科技学院,浙江杭州310018【正文语种】中文【中图分类】TP212【相关文献】1.一种基于光纤倏逝波生物传感器检测单核细胞增生李斯特氏菌方法的建立 [J], 刘金华;刘韬;孟日增;聂丹丹;王玮琳;王浩天2.超长分段结构光纤倏逝波传感器 [J], 李本冲;楼俊;许宏志;沈建华;黄杰;徐贲;沈为民3.光纤倏逝波生物传感器的结构研究 [J], 邓立新;冯莹4.基于光纤光栅倏逝波传感器的成品油挥发气体温度检测 [J], 陈少华;郝赫;冷文秀;童峥嵘;李燕5.基于倏逝波的锥形光纤马赫-曾德尔湿度传感器 [J], 蒋友华;傅海威;丁继军;张静乐;乔学光因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于过渡金属硫化物的新型光纤倏逝波传感器的制备及性能研究近些年来,过渡金属硫化物(transitional metal dichalcogenides,TMDCs)作为一种新型能源材料越来越多的受到大众的关注。
二硫化钨(WS<sub>2</sub>)与二硫化钼有着类似的层状结构,属于六方晶系,层与层之间依靠范德华力结合,层内则是依靠W与S之间形成强的共价键结合。
除此以外,二硫化钨特殊的各向异性的层状结构以及较高的比表面积使得它在光电材料及纳米传感器等方面有了巨大的应用。
与传统的二维材料石墨烯相比,二硫化钨更容易吸附生物分子,这大大提高了其在传感器方面的应用。
更为重要的是二硫化钨具有高光学透过率,化学性能稳定且可以在较低温度下制得。
粗糙的金属表面能够有效的吸附分子,基于二硫化钨具有还原金的特性,因此可以实现金纳米颗粒的原位生长。
此论文基于过渡金属硫化物在倏逝波传感器中展现出的优良性能和倏逝波传感器极广的应用,设计了基于复合原位生长金纳米颗粒/二硫化钨的U型光纤倏逝波传感器和复合银纳米颗粒/二硫化钼的D型光纤传感器。
(1)我们制备了复合原位生长金纳米颗粒/二硫化钨的U型光纤倏逝波传感器,与经常见到的直型光纤传感器以及锥型光纤传感器相比,U型光纤传感器结构更加稳定,更重要的是它的灵敏度有了较大的提高。
实验中选用纤芯半径为31.25μm,外包层半径为62.5μm聚乙烯包覆的多模石英光纤来制作U型光纤倏逝波传感器。
通过前驱体四硫代钨酸铵的热分解来实现二硫化钨在光纤上的直接生长。
通过二硫化钨的还原反应使得在二硫化钨的边缘及缺陷处原位生长出形状规则的金纳米颗粒。
我们很好的验证了复合原位生长金纳米颗粒/二硫化钨的光纤可以应用于光纤倏逝波传感器的制作。
分别选用复合二硫化钨/U型光纤倏逝波传感器,复合原位生长金纳米颗粒/二硫化钨的U型光纤倏逝波传感器(二硫化钨与氯金酸的反应时间为45s作为EWA-1传感器),复合原位生长金纳米颗粒/二硫化钨的U型光纤倏逝波传感器(二硫化钨与氯金酸的反应时间为60s作为EWA-2传感器)对体积浓度为10%-80%的酒精溶液进行了吸收率的响应与恢复时间测量,经计算可以得出复合原位生长金纳米颗粒/二硫化钨的U型光纤倏逝波传感器的灵敏度(△A/△C)是最高的,可以达到0.65。
浅谈光纤生物传感器一、摘要光纤生物传感器是传感器的一个新的研究方向在近十年中取得的研究进展令人瞩目并已用于医学病原体、地下水污染、生化武器和环境样品等的快速检侧,对其发展状况作详细报道。
本文介绍了当前的光纤生物传感器的现状及发展,其在生物研究领域中的应用。
二、关键词光纤生物传感器、发展、应用三、前沿最近十几年以来随着光纤技术的迅速发展,光纤传感器在生物医学方面的应用已引起人们的广泛兴趣,它的研究十分活跃。
我们把用于生物和医学方面的光纤传感器称为光纤生物传感器。
本文不讨论诸如温度、压力等物理量检测方面的生物传感器,而只论述与生物医学有关的化学物质检测的光纤化学传感器。
这类传感器是利用光学性质的变化及化学反应原理所组成的一类新型装置,也有人称它为光电极的。
由于它们表现出来的和可预见的潜在优点,受到人们越来越多的重视。
从电极角度来讲,光纤生物传感器的信号是光,不受电的干扰,不需要“参比”电极探头不与光纤发生化学反应一个简单的分光;光度计可以用于几个光纤生物传感器可使用多个波长及闪烁信号。
从医学应用角度来讲,光纤生物传感器安全,人体不接触电流,探头小,可弯曲便于插入体内有许多种适于植入体内的材料可供选择,制作传感器。
随着研究的深入,光纤生物传感器将在生物医学上发挥重要作用,此文想就光纤生物传感器的概况作一简单的介绍。
四、正文1、光纤及其在光纤中的传导光纤一般有纤芯、包层和复盖层组成。
纤芯通常由玻璃、石英、塑料等材料制成,直径约为5——150微米,包层由折射率低于纤芯的透明物质组成,复盖层是一层不透明物质、光纤的外径约为125——350微米。
由于包层与纤芯的折射率不同,它低于纤芯,结果就造成射入光纤的光在它们的界面反射,使得光沿着光纤而传导。
当激光照射光纤的一端时,光沿着光纤传导至另一末端并脱离光纤而成一光柱。
这种光柱是圆形的,其直径的大小与入射光相同,用聚焦光照射时,其末端的光柱呈锥形,它们的散射程度是由纤芯物质和外部液体的折射率来决定的。