面向心肌标志物快速检测的微纳光纤光栅传感器研究

基本信息
批准号:61775082
项目类别:面上项目
资助金额:62.00
负责人:冉洋
学科分类:
依托单位:暨南大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:孙立朋,曹元,梁丽丽,王威,肖鹏,刘童,徐志远,查逸涵
关键词:
微纳光纤布拉格光栅快速检测光纤生物传感器心肌标志物
结项摘要

Depending on the advantages, such as compact size, remote monitoring, simplicity of operation and free to the sample volume, label-free optical fiber evanescent-field biosensors can play an important role in point-of-care testing of cardiac biomarkers for the acute cardiovascular disease diagnosis. For fulfilling the requirements of such applications, however, the evanescent-field based fiber sensors should overcome the issues such as lower sensitivity and temperature cross-sensitivity. In this proposal, the phase-shift Bragg grating inscribed in microfiber is proposed as the core transducer for improving the refractive index sensing resolution and thus reducing detection limit to the cardiac biomarkers. Moreover, the higher harmonic reflection in the microfiber Bragg grating is introduced to measure the temperature simultaneously. Finally, by utilizing the internally and externally optothermal effects of the microfiber, a novel function of the “immuno-photocatalysis” can be integrated into the sensor to accelerate the detection, manifesting the unique predominance of the fiber optic based point-of-care biosensors. This study has great science impact and application value through building a scientifically detecting method for the diagnosis on the critical disease, e.g. acute myocardial infarction.

光纤倏逝场免标记生物传感器凭借着结构紧凑、可远程监控、操作步骤简单、样本量需求低等优点,可以在面向急性心血管疾病诊断的心肌标志物即时检测中发挥重要的作用。然而,在实际需求中,光纤倏逝场传感器面临着传感灵敏度较低、环境温度交差敏感等问题,很难满足对于急性心肌梗塞诊断临界值的检测要求。针对上述问题,本项目提出采用微纳光纤相移光栅作为核心换能器,以实现对折射率微小变化的高灵敏检测,从而降低对心肌标志物的检测极限。同时,利用微纳光纤光栅中的高阶谐波反射信号实现对环境温度的同时测量。最后,利用微纳光纤中内源性和外延性光热效应实现对心肌标志物免疫反应的新型的“光学催化”功能,有效地加快检测速率,以彰显光纤倏逝场传感器在即时检测中的独特优势。本项目希望构建出一套可以满足对急性心肌梗塞等急重症精确快速诊断需求的科学检测手段,具有重要的科学意义和实际应用价值。

项目摘要

光纤倏逝场免标记生物传感器凭借着结构紧凑、可远程监控、操作步骤简单、样本量需求低等优点,可以在面向急性心血管疾病诊断的心肌标志物即时检测中发挥重要的作用。然而,在实际需求中,光纤倏逝场传感器面临着传感精度较低、环境温度交差敏感等问题,很难满足对于急性心肌梗塞诊断临界值的检测要求。针对上述问题,本项目提出采用微纳光纤相移光栅作为核心换能器,以实现对折射率微小变化的高分辨传感,从而降低对心肌标志物的检测极限。同时,利用微纳光纤光栅中的高阶谐波反射信号实现对环境温度的补偿。最后,利用微纳光纤中内源性和外延性光热效应实现对心肌标志物免疫反应的新型的“光学加速”功能,有效地加快检测速率,以彰显光纤倏逝场传感器在即时检测中的独特优势。本项目希望构建出一套可以满足对急性心肌梗塞等急重症精确快速诊断需求的科学检测手段,具有重要的科学意义和实际应用价值。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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