近日,我校物理科学与技术学院硕士研究生张珊同学以第一作者基于猫眼结构的生物传感器结构设计及其在疾病诊断中应用的方面发表重要研究成果,在《ACS Nano》(IF=17.1,JCR1区,中科院1区TOP)上发表题为“The Synergistic Effect on the Mimetic Optical Structure of Feline Eyes Toward Household Health Monitoring of Acute and Chronic Diseases”的研究论文。
该研究工作从材料获取、结构设计与制造、器件性能调控和物理机制等方面开展系统的研究,提出了一种新型的三维石墨烯/Al-AAO仿生结构用于生物传感器,可对痛风和急性心肌梗死等疾病进行家庭健康监测。该结构利用了反射腔和谐振腔之间的协同作用,极大得提高了光子的利用效率,并增强了拉曼散射效应。通过反射腔和谐振腔的共同作用,拉曼增强因子(EF)高达1.16×107,远远超过单独使用反射腔或谐振腔时的EF。通过实验验证理论,理论(时域有限差分和第一性原理)指导传感器基底的构建,研究发现当孔径接近入射光波长的整数或半整数倍时,检测信号最强(源自于微腔诱导的光学约束机制),并阐明了该结构中静态/动态的电荷移动动力学过程。该研究工作将为新型生物传感器的结构设计和多模式生物探测提供重要的科学参考价值。
我校物理科学与技术学院硕士研究生张珊为该论文的第一作者,我校物理科学与技术学院王刚教授、南方科技大学叶财超研究副教授和中国科学院上海微系统与信息技术研究所杨思维副研究员为本文通讯作者,宁波大学物理科学技术学院为第一通讯单位。
该研究工作得到国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划项目、宁波市青年科技创新领军人才项目等基金支持。
论文信息详见:https://doi.org/10.1021/acsnano.3c10468