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oe1(光电查) - 科学论文

239 条数据
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  • 二氧化钛对侧抛光纤镀银用于酒精传感性能的影响

    摘要： 本研究报道了二氧化钛（TiO2）集成于光纤银（Ag）表面等离子体共振（SPR）传感器效应的实验与数值研究。本文采用有限元法（FEM）进行数值模拟分析，结果显示良好的一致性。研究结果与实验发现进行对比，重点关注使用侧抛光纤进行折射率传感的SPR现象，其中优化了集成TiO2的Ag层特性。关键参数包括用于SPR特性优化研究的Ag厚度（分别为20 nm、30 nm和40 nm）。随后在Ag薄层上涂覆TiO2以检测不同浓度的异丙醇。研究表明，30 nm厚Ag层与介电TiO2的组合使传感器性能得到提升，其灵敏度读数为268 nm/RIU，检测限为0.012。主要目标是开发一种具有成本效益、易于制造且传感器结构不复杂的设备，利用TiO2这种替代材料来抑制氧化过程并避免电荷复合。若灵敏度在更高波长下增加，则表明TiO2在光子学应用中具有巨大潜力。

    关键词： 光纤酒精传感器，表面等离子体共振（SPR），有限元法（FEM）

    更新于2025-11-28 14:23:57

  • TiO2薄膜对光纤SPR传感器性能的影响

    摘要： 我们研究了二氧化钛（TiO?）薄膜对两种探针光纤表面等离子体共振（SPR）性能的影响。通过有限元法（FEM）数值研究了镀有TiO?的D型光纤SPR传感器的导光特性与传感性能，并通过实验探究了镀有TiO?的多模-单模-多模（MSM）异芯光纤SPR传感器的传感性能。两种探针的模拟与实验结果一致表明：金膜上未覆盖TiO?薄膜层可增强折射率灵敏度，并将传感器的共振曲线从可见光区调谐至近红外区。

    关键词： 异芯结构、D型结构、表面等离子体共振、有限元法、二氧化钛薄膜

    更新于2025-11-28 14:23:57

  • 裸金纳米颗粒的表面等离子体共振用于大肠杆菌的光动力灭活

    摘要： 尽管此前已有研究探讨了使用高功率脉冲激光对裸金纳米结构进行抗菌光热灭活，但关于其在低功率密度连续波激光照射下光动力抗菌特性的报道甚少。因此，本文试图填补这一空白。我们研究了功率密度为40 mW/cm2的532 nm连续Nd:YAG激光与裸金纳米粒子对大肠杆菌ATCC25922的灭活效果。结果表明：单纯使用Nd:YAG激光照射60分钟仅使细菌存活率降低0.15个对数单位；而平均粒径15 nm的金纳米粒子在浓度超过0.5 μg/ml时对大肠杆菌ATCC25922具有毒性；值得注意的是，当0.5 μg/ml金纳米粒子与激光联合处理60分钟后，细菌存活率显著下降2.43个对数单位，且培养基未出现明显温升。本研究基于低功率密度激光与裸金纳米粒子可能的相互作用机制对结果进行了阐释，为后续开展对耐药病原体进行局部灭活且对邻近组织副作用最小的研究提供了先导基础。

    关键词： 光动力灭活、金纳米粒子、低功率密度激光、表面等离子体共振

    更新于2025-11-25 10:30:42

  • 介电泳细胞捕获技术用于提升表面等离子体共振成像传感性能

    摘要： 传统表面等离子体共振（SPR）生物传感器的性能可能受限于目标分析物向传感器表面的扩散过程。本研究提出一种集成主动质量传输机制的SPR生物传感器，该机制基于介电泳（DEP）和电渗流来增强分析物向传感器表面的传输并缩短检测所需时间。这两种现象都依赖于通过设计兼具SPR传感功能的电极所产生的交流电场——这些电极的形状可定制电场分布。我们通过电场分布和微粒轨迹的数值模拟选定了最优电极设计方案。相较于以往将SPR与DEP结合的平面叉指式设计，本方案采用面对面电极结构实现了改进。实验测试了两种不同的上下电极设计：首先用于浓缩乳胶微球，其次用于浓缩生物细胞至SPR传感区域。随后通过改变目标物浓度进行SPR测量。电动流体动力学流能高效地将小尺寸对象（3微米微球、酵母菌）浓缩至SPR传感区域，使SPR响应信号提升一个数量级。负介电泳技术还将HEK293细胞浓缩至被绝缘区域包围的金属电极上，使SPR响应同样获得十倍提升。

    关键词： 介电泳、电渗流、生物传感仪器、上下电极、表面等离子体共振

    更新于2025-11-21 11:24:58

  • 一种靶向RAGE的抗体药物偶联物：表面等离子体共振作为加速有效ADC设计与开发的平台

    摘要： 抗体、类抗体分子以及以抗体为靶向部分的疗法（如抗体药物偶联物），为开发针对多种疾病的高效药物提供了重要潜力。尽管已取得一定成功，但要真正发挥这些分子的卓越靶向特性，仍需一个能有效筛选最佳药物候选分子的开发平台。为简化本实验室针对妇科癌症的抗体药物偶联物开发流程，我们将表面等离子共振分析技术（Biacore? T200）纳入研发工具体系。通过ELISA阳性筛选确定的适于开发为抗体药物偶联物的抗体，采用表面等离子共振技术评估其特异性、动力学/亲和力、连接子结合效应、药物-抗体比例影响及内体pH对抗体-抗原结合的影响等广泛特性。分析揭示了与细胞毒性及抗体内化数据相关的关键动力学参数，以及偶联过程和内体pH对抗体候选分子的影响。这些数据不仅解释了基于细胞的抗体药物偶联物功效观察结果，还为智能抗体筛选和抗体药物偶联物设计提供了重要依据。本研究展示了表面等离子共振技术作为平台的实际应用价值——该技术能获取详尽信息，满足快速高通量筛选需求，从而推动抗体药物偶联物的优化开发。

    关键词： 抗体、抗体药物偶联物、妇科癌症、结合动力学、表面等离子体共振

    更新于2025-11-21 11:08:12

  • 基于分子印迹的表面等离子体共振纳米传感器用于微量白蛋白检测

    摘要： 人血清白蛋白（HSA）是血浆中的主要蛋白质，也存在于尿液中，其存在可能是某些类型肝或肾功能障碍的标志物。本文中，我们制备了一种新型表面等离子体共振（SPR）纳米传感器，用于在水性和尿液样品溶液中选择性、灵敏且无标记地检测微量白蛋白。首先，合成了HSA印迹纳米颗粒，其由乙二醇二甲基丙烯酸酯和N-甲基丙烯?；?L-亮氨酸作为交联剂和功能单体组成。通过zeta尺寸分析和扫描电子显微镜对纳米颗粒进行表征，并将其滴加到SPR芯片表面以制成HSA敏感纳米传感器。通过原子力显微镜、傅里叶变换红外光谱、接触角和椭偏仪对HSA印迹SPR芯片进行了表征研究。计算得出HSA印迹SPR纳米传感器的检测限和定量限值分别为0.7 pM和1.9 pM，浓度范围为0.15-500 nM。通过选择血红蛋白和转铁蛋白作为竞争分子，对HSA印迹SPR纳米传感器的选择性进行了研究。结果表明，HSA印迹SPR纳米传感器对HSA表现出高度选择性和灵敏性。

    关键词： 表面等离子体共振、纳米传感器、纳米粒子、微量白蛋白检测

    更新于2025-11-21 11:03:13

  • 离子交换钠钙玻璃中的铜纳米团簇：光子学中表面等离子体共振与非线性光学行为研究

    摘要： 具有大光学非线性的纳米材料在现代科学和纳米技术领域备受关注。本文研究了离子交换钠钙玻璃中形成的铜纳米团簇的非线性光学及表面等离子体共振特性与行为。通过离子交换工艺成功实现了钠钙玻璃中铜纳米团簇的掺杂。根据光学吸收光谱估算的团簇尺寸与透射电子显微镜数据高度吻合。结果表明：球形铜纳米团簇均匀分布于玻璃基体中，其尺寸介于4-10纳米之间。进一步采用X射线衍射和X射线光电子能谱分析了材料结构与化学状态。通过飞秒Z扫描技术测得该材料的非线性折射率(n2)、非线性吸收系数(β)和三阶非线性光学极化率(χ(3))分别为-1.72×10?1? m2/W、9.96×10?11 m/W和0.56×10?11 esu，显示出其在光子学领域的应用潜力。

    关键词： 表面等离子体共振、Z扫描技术、金属成形与加工、结构、纳米粒子

    更新于2025-11-20 15:33:11

  • 具有可调间隙和集体表面等离子体共振模式的等离激元超表面

    摘要： 采用数值模拟与实验相结合的方法，研究了一种由金纳米粒子单层与铝薄膜紧密接触构成的等离子体超表面的光学特性。通过分析可见光波段内金纳米粒子单层与铝膜之间介质间隔层厚度对等离子体超表面消光光谱的影响，旨在理解集体表面等离激元共振（SPR）模式与间隙等离激元模式的激发机制及其对间隔层厚度、纳米粒子间距和尺寸的依赖关系。有限时域差分（FDTD）计算表明：SPR消光峰先发生红移，随后分裂为双峰。首消光峰对应单层的集体SPR模式，其随间隔层减薄向短波方向移动；当间隔层从35nm缩减至7.5nm时，次消光峰逐渐显现于超表面消光光谱中，我们将其归属为间隙模式。该间隙模式初始出现于620nm或更长波长处，且随纳米粒子间距及尺寸增大向长波方向移动。通过对类似多层体系色散曲线的实验测定验证了FDTD模拟结果，计算数据与实验现象相符，确证了两种模式的激发。

    关键词： 间隙等离子体模式、表面等离子体共振、等离子体超表面、铝薄膜、FDTD（时域有限差分法）、金纳米粒子

    更新于2025-11-19 16:56:42

  • 利用水杨酸溴化物调控金纳米棒在目标等离子体共振波长处的光学截面

    摘要： 在许多应用中，需要根据激发光源和光电探测器的要求，在固定的目标纵向表面等离子体共振（LSPR）波长下对金纳米棒（AuNRs）的光学截面进行调控。本研究基于使用5-溴水杨酸（BSA）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）组成的二元表面活性剂混合物对金纳米棒进行外延生长，展示了在固定目标共振波长下对金纳米棒光学截面的精确调控。我们系统研究了BSA浓度与生长溶液体积的综合作用，并推导出定量指导公式。基于该公式，我们成功合成了在目标LSPR波长下具有不同光学截面的金纳米棒实例。通过模拟进一步推导出非线性关系，以理解在目标LSPR波长下金纳米棒的纵横比与宽度之间的关联，为金纳米棒的尺寸设计提供依据。计算并绘制了光学截面与物理截面之比随宽度变化的函数曲线。结果表明，宽度为30纳米的金纳米棒在光学截面与物理截面的效率比值方面表现最优。本研究为金纳米棒的合成提供了可靠方法，同时为其尺寸设计提供了指导方针，适用于多种应用场景。

    关键词： 5-溴水杨酸、金纳米棒、光学截面、十六烷基三甲基溴化铵、表面等离子体共振

    更新于2025-11-19 16:56:42

  • 基于等离子体银修饰Cr-BiOCl纳米片的高性能光催化燃料电池(PFC)的构建，用于同步产电与污染物去除

    摘要： 高性能光催化燃料电池（PFC）的发展因光利用率低和载流子转移效率差而受到严重阻碍。本研究通过实验制备了具有高可见光光催化活性的等离子体Ag修饰Cr-BiOCl（Cr-BOC/Ag），并直接证实了金属-半导体光催化剂中催化活性显著增强的现象。实验结果表明，Cr掺杂和Ag修饰不仅能将BiOCl的光吸收范围从紫外区拓展至可见光区，还能通过缩小带隙和金属Ag的表面局域等离子体共振（LSPR）效应大幅提高载流子的生成与转移速率。在可见光照射下，当Cr掺杂量（14.4%）和Ag负载量（4%）为最优值时，Cr-BOC/Ag展现出显著的PFC性能提升。捕获实验和多种表征证明，Cr掺杂效应与Ag纳米颗粒引发的SPR效应的协同作用是氧化物种高生成率和载流子有效转移的关键原因。以罗丹明B为燃料时，经过240分钟可见光照射获得约75.1%的脱色效率和8.38%的库仑效率（均高于甲基橙和四环素体系）。测得Cr-BOC/Ag光阳极的短路电流密度（Jsc）为0.0073 mA/cm2，开路电压（Voc）为0.543 V。

    关键词： 光催化降解、表面等离子体共振、BiOCl（氯化铋）、库仑效率、可见光、燃料电池

    更新于2025-11-14 17:03:37