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近来，我国科学院长春光学精密机械与物理研讨所应用光学国家重点试验室研讨员吴一辉课题组，根据光纤形式耦合特性，提出一种根据光纤耦合器的无标超高灵敏度生物传感器，该研讨对心肌梗塞、癌症等生物标志物的检测具有重要意义。
急性心肌梗塞(Acute myocardial infarction, AMI) 是临床常见的急性多发病，严重威胁人们的生命健康，AMI前期确诊和风险分层关于下降急性病死率具有重要的临床意义。心肌肌钙蛋白I(Cardiac troponin I, cTnI) 是一种仅存在于心肌细胞中的结构蛋白亚型，因为其明显的特异性和敏感性被认为是AMI检测的“黄金规范”。当发作心肌损伤时，cTnI开释并进入血液循环系统中数小时候后到达峰值并保持6至8天，但作为生物标志物在AMI发病前后血液中的cTnI浓度极低，这对临床确诊提出了十分严苛的要求。课题组在前期无标光纤生物传感器研讨工作的基础上，提出一种根据光纤耦合器结构的生物传感器，该传感器根据光纤耦合器中奇模和偶模的干涉效应，两个相干形式的群有用折射率持平时，出现转折点，即零色散，此时的灵敏度理论为无穷大。试验中，经过检测近转折点的光谱曲线得到的折射率灵敏度为91777.9nm/RIU，完成了对cTnI的检出限为2fg/mL，为目前世界相关范畴获得的最高灵敏度，光纤耦合器传感器具有杰出的特异性和重复性，对后期生物传感器的实用化具有重要意义。
相关研讨成果宣布在Biosensors and Bioelectronics上。研讨工作得到我国-以色列国家世界科技合作专项项目、国家自然科学基金严重科研仪器研发项目、国家自然科学青年基金等的支持。
急性心肌梗塞(Acute myocardial infarction, AMI) 是临床常见的急性多发病，严重威胁人们的生命健康，AMI前期确诊和风险分层关于下降急性病死率具有重要的临床意义。心肌肌钙蛋白I(Cardiac troponin I, cTnI) 是一种仅存在于心肌细胞中的结构蛋白亚型，因为其明显的特异性和敏感性被认为是AMI检测的“黄金规范”。当发作心肌损伤时，cTnI开释并进入血液循环系统中数小时候后到达峰值并保持6至8天，但作为生物标志物在AMI发病前后血液中的cTnI浓度极低，这对临床确诊提出了十分严苛的要求。课题组在前期无标光纤生物传感器研讨工作的基础上，提出一种根据光纤耦合器结构的生物传感器，该传感器根据光纤耦合器中奇模和偶模的干涉效应，两个相干形式的群有用折射率持平时，出现转折点，即零色散，此时的灵敏度理论为无穷大。试验中，经过检测近转折点的光谱曲线得到的折射率灵敏度为91777.9nm/RIU，完成了对cTnI的检出限为2fg/mL，为目前世界相关范畴获得的最高灵敏度，光纤耦合器传感器具有杰出的特异性和重复性，对后期生物传感器的实用化具有重要意义。
相关研讨成果宣布在Biosensors and Bioelectronics上。研讨工作得到我国-以色列国家世界科技合作专项项目、国家自然科学基金严重科研仪器研发项目、国家自然科学青年基金等的支持。
图1.(a) 光纤耦合器传感器示意图 (b) 转折点邻近不同光纤直径下理论计算的灵敏度与波长的对应曲线
图2.(a) 不同浓度cTnI转折点附件的光谱曲线 (b) 不同浓度cTnI峰值波长移动 (c) 2fg/mL和4fg/mL实时动态曲线 (d) cTnI与非特异性蛋白的特异性对比试验
