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　　近日，物理科學(xué)與信息工程學(xué)院張丙元教授團(tuán)隊(duì)在高性能光纖生物傳感器研究領(lǐng)域取得系列研究進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表《Photonics Research》（《光子學(xué)研究》）和《APL photonics》（《APL光子學(xué)》）上。

　　進(jìn)展一：針對(duì)生物傳感器領(lǐng)域面臨的超低檢測(cè)限和靈敏度不足的重大挑戰(zhàn)，研究人員成功研發(fā)出一款基于激光環(huán)形腔的高性能生物傳感器，該傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)超低濃度des-γ-羧基凝血酶原檢測(cè)。研究團(tuán)隊(duì)從光纖傳感器機(jī)理出發(fā)，將設(shè)計(jì)高信噪比窄線(xiàn)寬激發(fā)光源和探索高靈敏度光纖結(jié)構(gòu)器件相結(jié)合，有效的把光纖生物激光環(huán)形腔檢測(cè)限降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。這一成果為生物傳感器領(lǐng)域提供了全新的解決方案，在疾病診斷和生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。相關(guān)研究成果以“Ultralow-limit of detection optical fiber LSPR biosensor based on ring laser for des-γ-carboxy prothrombin detection”（《基于環(huán)形激光器的超低檢測(cè)限光纖LSPR生物傳感器用于des-γ-羧基凝血酶原檢測(cè)》）為題發(fā)表于《Photonics Research》（《光子學(xué)研究》，中國(guó)科學(xué)院SCI分區(qū)一區(qū)，影響因子6.6）。2023級(jí)碩士研究生李祥山為第一作者，聊城大學(xué)張丙元教授、李國(guó)儒博士和印度科內(nèi)魯·拉克什馬亞教育基金會(huì)Santosh Kumar教授為共同通訊作者，聊城大學(xué)為第一署名單位。

　　進(jìn)展二：針對(duì)全球廣泛關(guān)注的宋內(nèi)志賀氏菌檢測(cè)難題，我校張丙元教授團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地研發(fā)出一款基于局域表面等離子體共振（LSPR）的生物光子傳感器。研究團(tuán)隊(duì)提出了一種“小龍蝦型”錐形光纖結(jié)構(gòu)，通過(guò)多模光纖與七芯光纖的精密融合，利用金納米顆粒激發(fā)LSPR效應(yīng)，同時(shí)引入抗體進(jìn)一步提升傳感器的特異性。憑借這些創(chuàng)新設(shè)計(jì)，該傳感器成功實(shí)現(xiàn)了超強(qiáng)的檢測(cè)能力，為快速檢測(cè)宋內(nèi)志賀氏菌提供了全新的高效解決方案，有望在食品安全領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。相關(guān)研究成果以“Multimodal LSPR-Enhanced Crayfish-Type Optical Fiber Sensor for Ultra-Sensitive Detection of Shigella sonnei Using Hybrid Nanomaterials”（《基于混合納米材料的多模態(tài)LSPR增強(qiáng)小龍蝦型光纖傳感器超靈敏檢測(cè)宋內(nèi)志賀氏菌》）為題，發(fā)表于《APL photonics》（《APL光子學(xué)》，中國(guó)科學(xué)院SCI分區(qū)一區(qū)，影響因子5.4）。2023級(jí)碩士研究生張琦為第一作者，聊城大學(xué)張丙元教授、印度科內(nèi)魯·拉克什馬亞教育基金會(huì)Santosh Kumar教授和Ragini Singh副教授為共同通訊作者，聊城大學(xué)為第一署名單位。

　　該工作得到了山東省泰山學(xué)者專(zhuān)項(xiàng)建設(shè)項(xiàng)目基金、山東省高校青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、山東省自然科學(xué)基金和聊城大學(xué)博士科研啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)等項(xiàng)目的支持。

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