13、医疗检测前沿：从癌症细胞到新冠病毒的新型传感技术

医疗检测前沿：从癌症细胞到新冠病毒的新型传感技术

在医疗检测领域，不断涌现的新技术为疾病的诊断和治疗带来了新的希望。本文将聚焦于两种重要的检测技术：用于癌症细胞检测的一维光子晶体生物传感器，以及用于新冠病毒诊断的智能纳米生物传感技术。

一、一维光子晶体生物传感器在癌症细胞检测中的应用

1. 传感器原理与特性
   • 研究提出了一种新型的集成石墨烯的光子晶体结构，用于识别多种癌细胞。该结构的层厚度和入射角能显著控制光谱特性，通过传输矩阵法（TMM）系统地研究了透射光谱。
   • 研究还探讨了石墨烯片的化学势和石墨烯层数对传感性能的影响。灵敏度通过评估正常细胞和感染癌细胞之间的缺陷模式波长偏移来确定。

2. 性能参数与实验结果

   • 实验发现，灵敏度与入射角和缺陷层厚度（dD）有关，随着dD的增加，灵敏度上升。当设计参数为dD = 800 nm，入射角θin = 0°时，实现了290 nm/RIU的最大灵敏度。

   • 对于不同的dD值，还计算了其他重要的性能参数，如信噪比（SNR）、品质因数（QF）、分辨率和优值（FoM），具体数据如下表所示：
     | 癌细胞类型 | dD (nm) | FoM (1/RIU) | QF | SNR | R (nm) |
     | — | — | — | — | — | — |
     | 基底细胞癌 | 500 | 649.1 | 1640.5 | 19.4 | 0.121 |
     | 宫颈癌 | 500