新型纳米光子传感器如何通过液体表面张力被动捕获并增强分析物分子检测...
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发布时间：2024-07-21 00:32
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时间：2024-07-21 20:28
光学传感器作为化学和生物检测的强大工具，其卓越的性能在多领域中起着关键作用。近期，一项创新研究由纽约州立大学布法罗分校的Peter Q. Liu博士团队在《光：科学与应用》发表，他们开发出了一种新型光学传感器，其核心在于利用液体表面张力的特性，显著提升了传感器的灵敏度。</
这种新型传感器采用了金属-绝缘体-金属（MIM）结构，特别设计有纳米级沟槽，当溶液蒸发时，分析物分子被动地浓缩并沉积在这些微小槽道中。关键在于，这些槽道的结构设计让光强度显著增强，使得与捕获分子的相互作用大大加强。即使在微小的分析物质量（皮克级）下，也能产生易于检测的光吸收光谱变化，这就是表面增强红外吸收（SEIRA）技术的高效应用。
然而，传统SEIRA传感器的挑战在于热点覆盖面积有限，分子分布随机，导致大部分分子无法有效增强光吸收。刘博士的团队致力于解决这一问题，他们利用液体表面张力，以一种无需外部能量输入的被动方式，将分子精准地导向热点区域，从而显著提升信号强度。</
除了生物分子的高灵敏度检测，该团队还展示了这一设计同样适用于捕获纳米级物体，如脂质体（100nm尺寸）。这预示着这种光学传感器的潜力，可用于检测和分析病毒、外泌体等纳米级实体，扩展了其应用范围。
刘博士表示，这种策略不仅局限于传感领域，还可以扩展到纳米物体的操控，如外泌体、病毒和量子点，为光学传感器技术带来了全新的可能性。这场纳米光子传感器的革命，将引领我们在热点中更精准、高效地捕捉和分析分子，开启一个全新的科技前沿。</
