可穿戴的生物传感器将获得重大敏感性促进

一个生物传感器是一种电化学装置，实时地确定生物流体的组成。血液葡萄糖糖尿病患者使用的米可能是当今使用的唯一可以使用的大众市场生物传感器。但未来学家认为家用电器很快就能分析出汗，唾液，幽默和其他身体流体来识别一个人，进行医疗测试，诊断疾病，或不断监测个人的健康，并相应地进行最佳饮食建议。

直到最近，这种申请没有认真考虑，因为可用的设备对消费市场对消费者市场不够敏感。然而，可能是突破即将发生。来自MIPT COMENT For Photonics和2D材料的研究人员提出了一种彻底的新型生物传感器设计，可以增加多次探测器灵敏度，并提供类似令人印象深刻的价格。“传统的生物传感器包括一个环形谐振器和位于同一平面中的波导，”来自纳米光学和血浆实验室的MIPT研究生Kirill Voronin解释说，他提出了该研究中使用的想法。“我们决定分开两个元素并将它们放入两个不同的平面中，带有波导上方的环。”

研究人员在实验室设置中，研究人员之前没有测试传感器布局的测试。通过沉积薄膜并蚀刻，同时产生环谐振器和波导。替代的两级设计对制造独特的实验装置不太方便，但它对大规模生产传感器表示便宜。原因是电子设备的技术过程朝向逐层主动分量放置。

更重要的是，新的双层生物传感器设计导致了多次更高的灵敏度。生物传感器通过在其表面上注册折射率的轻微变化来操作，这是由有机分子吸附引起的。通过谐振器检测这些变型，其共振条件取决于外部介质的折射率。由于折射率中的丝毫波动甚至导致显着的共振峰值移位，因此生物传感器响应几乎每个落在其表面上的每个分子。“我们在散装介质中定位了谐振器下的条带波导，”纳米光学和血浆MIPT实验室的领先研究员纸张共同作者Aleksey Arsenin。“谐振器又在介电基板和外部环境之间的界面处。通过优化两个周围媒体的折射率，我们达到了更高的灵敏度。“

新提出的生物传感器布局具有电介质内的光源和探测器。剩下的唯一部分是敏感元素。也就是说，金环直径几十微米和厚度的千分之一（图1）。

据Voronin称，该团队制作生物传感器的方法更加响应将把技术带到定性新的水平。“新布局旨在使生物传感器更容易制造，因此更便宜，”物理学家说。“光学光刻是基于我们原理生产探测器所必需的唯一技术。没有涉及运动部件，并且在紧密频率范围内操作的可调激光就足够了。“