LSPR-susceptible metasurface platform for spectrometer-less and AI-empowered diagnostic biomolecule detection

化学 生物分子 分光计 纳米技术 光学 生物化学 物理 材料科学
作者
Jinke Li,Jin Tae Kim,Hongliang Li,H.-K. Cho,Jin‐Soo Kim,Duk‐Yong Choi,Chenxi Wang,Sang‐Shin Lee
出处
期刊:Analytica Chimica Acta [Elsevier]
卷期号:1326: 343094-343094
标识
DOI:10.1016/j.aca.2024.343094
摘要

In response to the growing demand for biomolecular diagnostics, metasurface (MS) platforms based on high-Q resonators have demonstrated their capability to detect analytes with smart data processing and image analysis technologies. However, high-Q resonator meta-atom arrays are highly sensitive to the fabrication process and chemical surface functionalization. Thus, spectrum scanning systems are required to monitor the resonant wavelength changes at every step, from fabrication to practical sensing. In this study, we propose an innovative dielectric resonator-independent MS platform that enables spectrometer-less biomolecule detection using artificial intelligence (AI) at a visible wavelength. Functionalizing the focused vortex MS to capture gold nanoparticle (AuNP)-based sandwich immunoassays causes the resulting vortex beam profiles to be significantly affected by the localized surface plasmon resonance (LSPR) occurring between AuNPs and meta-atoms. The convolutional neural network algorithm was carefully trained to accurately classify the AuNP concentration-dependent focused vortex beam, facilitating the determination of the concentration of the targeted diagnostic biomolecule. Successful in situ identification of various biomolecule concentrations was achieved with over 99 % accuracy, indicating the potential of combining an LSPR-susceptible MS platform and AI for continuously tracking various chemical and biological compounds.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
打工人肉肉完成签到,获得积分10
1秒前
贪玩亿先完成签到,获得积分10
1秒前
yoesyte完成签到,获得积分10
1秒前
潇湘夜风完成签到,获得积分10
1秒前
koom完成签到,获得积分10
2秒前
丘比特应助blueblue采纳,获得10
2秒前
tzy6665完成签到,获得积分10
2秒前
自由月亮完成签到 ,获得积分10
3秒前
chillyi_Q关注了科研通微信公众号
3秒前
轻以完成签到,获得积分10
4秒前
虎虎虎完成签到,获得积分10
4秒前
元小夏完成签到,获得积分10
4秒前
微笑的可乐完成签到,获得积分10
4秒前
共享精神应助灵梦柠檬酸采纳,获得10
5秒前
leezz完成签到,获得积分10
5秒前
Beyond095完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
旺仔完成签到,获得积分10
6秒前
陨落的繁星完成签到,获得积分10
6秒前
谨慎的寒梦完成签到 ,获得积分10
6秒前
Janice完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
NI完成签到 ,获得积分10
9秒前
爱吃萝卜的Bob完成签到,获得积分10
9秒前
幽默鱼完成签到,获得积分10
11秒前
ding应助呵呵采纳,获得10
11秒前
bhappy21完成签到,获得积分10
11秒前
韩靖仇发布了新的文献求助10
11秒前
Iris完成签到,获得积分10
11秒前
欣喜的沛容完成签到,获得积分10
12秒前
宁少爷应助跳跃幻儿采纳,获得50
12秒前
hanleiharry1发布了新的文献求助10
12秒前
柴六斤完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
狂野猕猴桃完成签到 ,获得积分10
14秒前
流子完成签到,获得积分10
15秒前
0098完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
zxh发布了新的文献求助10
18秒前
聂学雨发布了新的文献求助10
19秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3134120
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2784938
关于积分的说明 7769524
捐赠科研通 2440503
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1297428
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 624961
版权声明 600792