为打破上述限制,南京大学现代工程与应用科学学院张伟华教授课题组和鲁振达教授课题组合作,发展了一种渐变图案等离激元传感器(Patterned Plasmonic Gradient, PPG)(如图1所示)。该传感器可将局域折射率信息转换为二维图像信息,即共振环的尺寸,从而可直接使用智能手机的拍照功能读出数据。实验结果显示,PPG传感器的折射率测量精度优于< 0.001 RIU,可实时检测到痕量(20 μL, ~10 nM)蛋白质的吸附过程(检测限在~1 nM)(图2)。相关成果以《Patterned plasmonic gradient for high-precision biosensing using smartphone reader》为题发表于杂志Nanoscale上(DOI: 10.1039/C9NR00455F)。同时,该PPG传感器的设计已获得发明专利授权(201710149279.3)。
边捷博士为该文第一作者,张伟华教授和鲁振达教授为通讯作者。研究得到了科技部纳米专项、自然科学基金创新群体、自然科学基金面上项目等的资助。
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图1 。 渐变图案等离激元传感器的光学与电镜照片,以及手机读取装置的示意图。
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图2 (a)渐变图案等离激元传感器的共振环大小与折射率的倒数成正比关系,(b)痕量蛋白分子样品(20 μL, ~10 nM)的特异性吸附实验。
(现代工程与应用科学学院 科学技术处)