魏晨崴 曹暾2)†

1) (大连理工大学生物医学工程学院, 大连 116000)

2) (大连理工大学光电工程与仪器科学学院, 大连 116000)

生物传感器是近年来的热点研究方向, 其中基于折射率变化的光学传感器在灵敏度方面具有很大优势.本文基于α-MoO3 设计了一种集成微流腔的法布里-珀罗谐振腔比色生物传感器.理论分析了BK7/Ag/SiO2作为谐振腔反射面的可行性, 并进一步用传输矩阵法分析了所设计的比色生物传感器的透射光谱.当微流腔通过不同浓度的NaCl 溶液时, 比色生物传感器显示出明显的颜色变化.该比色生物传感器灵敏度最高可达600 nm/RIU, 可分辨NaCl 溶液9‰的浓度变化.由于α-MoO3 具有独特的各向异性的光学性质, 该比色传感器可以通过简单的旋转设备实现工作波长的调节以更好地适应人眼的光敏感区.另一方面, 调节微流腔的厚度也改变该比色生物传感器的工作波长.该比色生物传感器具有结构简单、易于集成、操作成本低、实时检测等优点,为以后设计可调谐比色传感器提供了一种新的选择.

1 引 言

近年来, 生物医学和医疗保健领域对检测液体中生物成分和化学成分的需求逐渐增长[1−3].在现阶段多种的传感分析技术中, 基于折射率变化的光学传感技术在灵敏度方面有很大的优势.例如, 通过检测葡萄糖溶液的折射率变化可以确定葡萄糖溶液的浓度, 进而可以用于控制糖尿病[4].在过去的研究中, 已有多种传感器用于检测溶液折射率的变化, 其中最主要的……